Question

火力發(fā)電廠釋放出大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等氣體會對環(huán)境造成嚴重影響。對燃煤廢氣進行脫硝、脫硫和脫碳等處理，可實現(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NOx：

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

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

則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為

__________________________________________________________________________。

（2）脫碳。將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學方程式為：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H3

取五份等體積的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，反應相同時間后，測得甲醇的體積分數(shù)φ(CH3OH)與反應溫度T的關系曲線如右圖所示，則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的反應熱△H3_____0（填“＞”、“＜”或“＝”），該反應的平衡常數(shù)表達式為______________________________________________________。

②在一恒溫恒容密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，進行上述反應。測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如右圖所示。試回答：0~10 min內(nèi)，氫氣的平均反應速率為_________mol/（L·min）。第10 min后，若向該容器中再充入1 mol CO2和3 mol H2，則再次達到平衡時CH3OH(g)的體積分數(shù)_________（填“變大”、“減少”或“不變”）。

（3）脫硫。①有學者想利用如右圖所示裝置用原電池原理將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料，A、B是惰性電極。則電子流出的電極為_____（用A或B表示），A極的電極反應式為______________________________。

②某種脫硫工藝中將廢氣處理后，與一定量的氨氣、空氣反應，生成硫酸銨和硝酸銨的混合物，可作為化肥。硫酸銨和硝酸銨的水溶液pH＜7，其原因用離子方程式表示為_________________________；常溫下，向一定物質(zhì)的量濃度的硝酸銨溶液中滴加適量的氨水溶液，使溶液中的NO3-和NH4+的物質(zhì)的量濃度相等，則溶液的pH_____7（填寫“＞”“＝”或“＜”）。

Answer 1