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造成環(huán)境污染。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=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160 kJ·mol-1
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
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,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(guān)系曲線如右圖所示,則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的反應的△H3__________0(填“>”、“<”或“=”)。
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下圖所示。下列說法正確的是__________(填字母代號)。
A.第10 min后,向該容器中再充入1 mol CO2和3 mol H2,則再次達到平衡時c(CH3OH)=1.5 mol/L
B.0~10 min內(nèi),氫氣的平均反應速率[為0.075 mol/(L·min)
C.達到平衡時,氫氣的轉(zhuǎn)化率為0.75
D.該溫度下,反應的平衡常數(shù)的值為3/16
E.升高溫度將使n(CH3OH)/n(CO2)減小
③直接甲醇燃料電池結(jié)構(gòu)如右下圖所示。其工作時正極的電極反應式可表
示為 。
(3)脫硫。某種脫硫工藝中將廢氣經(jīng)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作為副產(chǎn)品化肥。硫酸銨和硝酸銨的水溶液的pH<7,其中原因可用一個離子方程式表示為: ;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c(Na+)+c(H+)__________c(NO3-)+c(OH-)(填寫“>”“=”或“<”)
科目:高中化學 來源: 題型:
起始物質(zhì)的量/mol | 甲 | 乙 | 丙 |
n(H2O) | 0.10 | 0.20 | 0.20 |
n(CO) | 0.10 | 0.10 | 0.20 |
c(CO2)?c(H2) |
c(CO)?c(H2O) |
c(CO2)?c(H2) |
c(CO)?c(H2O) |
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16 |
3 |
16 |
3 |
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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解
3 |
16 |
n(CH3OH) |
n(CO2) |
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