Question

（14分）火力發(fā)電廠釋放出大量的氮氧化物（NO_x）．二氧化硫和二氧化碳等氣體會(huì)造成環(huán)境污染。對(duì)燃煤廢氣進(jìn)行脫硝．脫碳和脫硫等處理，可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的。

（1）脫硝。利用甲烷催化還原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

甲烷直接將NO₂還原為N₂的熱化學(xué)方程式為：                         。

2）脫碳。將CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為：

CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)；ΔH₃

            ① 取五份等體積CO₂和H₂的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1∶3，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時(shí)間后，測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH₃OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖所示，根據(jù)圖示　   （填寫具體的線段）走向，則上述CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)的ΔH₃　   0（填“＞”．“＜”或“＝”）。

       ② 在一恒溫恒容密閉容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，進(jìn)行上述反應(yīng)。測(cè)得CO₂和CH₃OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是　   　（填字母代號(hào)）。

A．第10min后，向該容器中再充入1mol CO₂和3mol H₂，則再次達(dá)到平衡時(shí)c(CH₃OH) > 1.5mol·L^－1 且化學(xué)平衡常數(shù)K值增大。

B．0～10min內(nèi)，氫氣的平均反應(yīng)速率為0.075mol•(L·min)^-1

C．達(dá)到平衡時(shí)，氫氣的轉(zhuǎn)化率為75 %

D．第10min后，升高溫度將使n(CH₃OH)/n(CO₂)減小

（3）脫硫。燃煤廢氣經(jīng)脫碳處理后，用空氣氧化，并用氨氣吸收生成硫酸銨和硝酸銨的混合物作為副產(chǎn)品化肥。設(shè)煙氣中的SO₂、NO₂的物質(zhì)的量之比為1∶1，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：                      　。

（4）硫酸銨和硝酸銨的水溶液的pH＜7，其原因可用一個(gè)離子方程式表示為：　                                　；在一定物質(zhì)的量濃度的硝酸銨溶液中滴加適量的NaOH溶液，使溶液的pH＝7，則溶液中存在著離子濃度關(guān)系為：c(Na^＋)＋c(H^＋)　　c(NO)＋c(OH^－)（填寫“＞”“＝”或“＜”）。

 

Answer 1

【答案】

（14分）

（1）CH₄(g)＋2NO₂(g)===N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)；ΔH＝－867kJ/mol       （2分）

（2）① CE（或CD）（2分）      ＜（2分）               ②CD         （2分）

（3）12NH₃＋3O₂＋4SO₂＋4NO₂＋6H₂O===4(NH₄)₂SO₄＋4NH₄NO₃                （2分）

（4）NH＋H₂ONH₃·H₂O＋H^＋（2分）               ＜                   （2分）

【解析】