火力发电厂释放的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染和温室效应。对燃...

火力发电厂释放的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染和温室效应。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现节能减排、废物利用等目的。

（1）脱硝：利用CH4催化还原NOx：

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 ΔH1=−574kJ·mol-1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 ΔH2=−1160kJ·mol-1

CH4直接将NO2还原为N2的热化学方程为___。

（2）脱碳：将CO2转化为甲醇（CH3OH）的热化学方程式如下：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)；ΔH3

①取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图所示，则上述反应的ΔH3____0(填“＞”“＜”或“=”)；

②在一个恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

试回答：

0～10min内，CO2的平均反应速率为___mol·L−1·min−1；该温度下，反应的平衡常数的值为___(结果保留一位小数)；第10min后，若向该容器中再充入1molCO2和3molH2，则再次达到平衡时CH3OH(g)的体积分数____(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（3）脱硫：①某种脱硫工艺将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设参与反应的SO2、NO2的物质的量之比为1∶1，则该反应的化学方程式为___。

②硫酸铵和硝酸铵的水溶液pH＜7，其原因用离子方程式表示为___。在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中：c(Na+)+c(H+)___c(NO3−)+c(OH−)(填“＞”、“＜”或“=”)。

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火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NO_x）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。

（1）脱硝。利用甲烷催化还原NO_x：

CH₄（g）＋4NO₂（g）＝4NO（g）＋CO₂（g）＋2H₂O（g）

△H₁＝－574 kJ·mol^－1

CH₄（g）＋4NO（g）＝2N₂（g）＋CO₂（g）＋2H₂O（g）

△H₂＝－1160 kJ·mol^－1

甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为__________。

（2）脱碳。将CO₂转化为甲醇的热化学方程式为：

CO₂（g）＋3H₂（g）CH₃OH（g）＋H₂O（g）  △H₃

①取五份等体积CO₂和H₂的混合气体（物质的量之比均为1∶3），

分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间

后，测得甲醇的体积分数φ（CH₃OH） 与反应温度T的关系曲线如下图所示，则

上述CO₂转化为甲醇的反应的△H₃__________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO₂和3 mol H₂，进行上述反应。测得CO₂

和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是__________（填

字母代号）。

A．第10 min后，向该容器中再充入1 mol CO₂和3 mol H₂，则再次达到平衡时c（CH₃OH）=1．5 mol·L^-1

B．0~10 min内，氢气的平均反应速率为0．075 mol/（L·min）

C．达到平衡时，氢气的转化率为0．75

D．该温度下，反应的平衡常数的值为3/16

E．升高温度将使n（CH₃OH）/n（CO₂）减小

③甲醇燃料电池结构如下图所示。其工作时正极的电极反应式可表示为_______。

（3）脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO₂、NO₂的物质的量之比为1∶1，则该反应的化学方程式为__________。

（4）硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH＜7，其中原因可用一个离子方程式表示为：__________；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中c（Na⁺）+c（H⁺）__________c（NO₃^-）+c（OH^-）（填写“＞”“＝”或“＜”）

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火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NO_x)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。

(1)脱硝。利用甲烷催化还原NO_x：

CH₄(g)＋4NO₂(g)===4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH₁＝－574kJ·mol^－1

CH₄(g)＋4NO(g)===2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH₂＝－1160kJ·mol^－1

甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为　              　。

(2)脱碳。将CO₂转化为甲醇的热化学方程式为：CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)　

①取五份等体积CO₂和H₂的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH₃OH)与反应温度T的关系曲线如下图所示，则上述CO₂转化为甲醇的反应的ΔH₃

　　0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，进行上述反应。测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是　(填字母代号)。

A.第10min后，向该容器中再充入1mol CO₂和3mol H₂，则再次达到平衡时c(CH₃OH)＝1.5mol·L^－1

B.0～10min内，氢气的平均反应速率为0.075mol/(L·min)

C.达到平衡时，氢气的转化率为0.75

D.该温度下，反应的平衡常数的值为3/16

E.升高温度将使n(CH₃OH)/n(CO₂)减小

③甲醇燃料电池结构如下图所示。其工作时正极的电极反应式可表示为　

。

(3)脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO₂、NO₂的物质的量之比为1∶1，则该反应的化学方程式为 ________ 。

(4)硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH＜7，其中原因可用一个离子方程式表示为：　NH＋H₂ONH₃·H₂O＋H^＋　；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH＝7，则溶液中：c(Na^＋)＋c(H^＋)　　c(NO)＋c(OH^－)(填写“＞”“＝”或“＜”)。

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火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NO_x）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。

（1）脱硝。利用甲烷催化还原NO_x：

CH₄（g）＋4NO₂（g）＝4NO（g）＋CO₂（g）＋2H₂O（g）△H₁＝-574 kJ·mol^－1

CH₄（g）＋4NO（g）＝2N₂（g）＋CO₂（g）＋2H₂O（g）△H₂＝-1160 kJ·mol^－1

甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为__________。

（2）脱碳。将CO₂转化为甲醇的热化学方程式为：

CO₂（g）＋3H₂（g）CH₃OH（g）＋H₂O（g）  △H₃

①取五份等体积CO₂和H₂的混合气体（物质的量之比均为1∶3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH₃OH） 与反应温度T的关系曲线如右图所示，则上述CO₂转化为甲醇的反应的△H₃__________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO₂和3 mol H₂，进行上述反应。测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如右下图所示。下列说法正确的是__________（填字母代号）。

A．第10 min后，向该容器中再充入1 mol CO₂和3 mol H₂，则再次达到平衡时c（CH₃OH）=1．5 mol/L

B．0~10 min内，氢气的平均反应速率[为0．075 mol/（L·min）

C．达到平衡时，氢气的转化率为0．75

D．该温度下，反应的平衡常数的值为3/16

E．升高温度将使n（CH₃OH）/n（CO₂）减小

③直接甲醇燃料电池结构如右下图所示。其工作时正极的电极反应式可表

示为________。

（3）脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH＜7，其中原因可用一个离子方程式表示为：________；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中c（Na⁺）+c（H⁺）__________c（NO₃^-）+c（OH^-）（填写“＞”“＝”或“＜”）

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（14分）火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。

（1）脱硝。利用甲烷催化还原NOx：

CH4（g）＋4NO2（g）＝4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） △H1＝－574 kJ·mol－1

CH4（g）＋4NO（g）＝2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　 △H2＝－1160 kJ·mol－1

甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　 。

（2）脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：

CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g）　 △H3

①取五份等体积的CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1∶3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH） 与反应温度T的关系曲线如图所示，

则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3__________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。试回答：0~10 min内，氢气的平均反应速率为　　 　　　　 mol/（L·min）；该温度下，反应的平衡常数的值为　　　　　　 　　　　　　　　 ；第10 min后，向该容器中再充入1 mol CO2和3 mol H2，则再次达到平衡时CH3OH（g）的体积分数　　 　　 　　　　　　 （填变大、减少、不变）。

（3）脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH＜7，其原因用离子方程式表示为　　　　　　　　　　　　 ；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中c(Na+) + c(H+)__________c(NO3-) + c(OH-)（填写 “＞”“＝”或“＜”）

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