（14分）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取五份等體積的CO2和H2的混合氣體（物質的量之比均為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的關系曲線如圖所示，則上述CO2轉化為甲醇的反應的△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圖所示。

試回答：0~10 min內(nèi)，氫氣的平均反應速率為

         mol/（L·min）；該溫度下，反應的平衡常數(shù)的值為          ；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CH3OH（g）的體積分數(shù)         （填變大、減少、不變）。

                                       （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，其原因用離子方程式表示為                     ；在一定物質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“＜”）

 

（共14分）

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

（2）①＜（2分）    ②0.225  （2分） ，16/3 （2分），變大（2分）

（3）NH4++H2O NH3·H2O+H+（2分） ， ＜（2分）

解析:

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

火力發(fā)電廠釋放出大量氣體會造成環(huán)境污染．對燃煤廢氣進行處理，可實現(xiàn)綠色環(huán)保、廢物利
用等目的．
（1）CO可以與H2O（g）發(fā)生反應：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0
在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，起始時按照下表進行投料，在800℃時達到平衡狀態(tài)，K=1.0．
起始物質的量/mol 甲 乙 丙
n（H2O） 0.10 0.20 0.20
n（CO） 0.10 0.10 0.20
①該反應的平衡常數(shù)表達式為
K=
c(CO2)?c(H2)
c(CO)?c(H2O)
K=
c(CO2)?c(H2)
c(CO)?c(H2O)
．
②平衡時，丙容器中H2O的物質的量是
0.10
0.10
mol，甲容器中CO的轉化率是
50%
50%
．
③丙容器中，其它條件不變時，溫度
降低
降低
（升高或降低），CO的平衡轉化率升高．
（2）除去氮氧化物：
①利用甲烷催化還原NO：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ/mol
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ/mol
甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為
CH4（g）+2N02（g）=N2（g）+C02（g）+2H20（g）△H=-867KJ/mol
CH4（g）+2N02（g）=N2（g）+C02（g）+2H20（g）△H=-867KJ/mol
．
②也可用氨氣與之發(fā)生反應：NOx+NH3→N2+2H2O．現(xiàn)有NO2和NO的混合氣體3.0L，和3.4L（同溫同壓下）NH3反應，恰好使其全部轉化為氮氣，則原混合氣體中，NO2和NO的體積比是
7：3
7：3
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2011?南平二模）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=-574kJ?mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）
△H2=-1160kJ?mol-1
甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為
CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ/mol
CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ/mol
．
（2）脫碳．將CO2轉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的關系曲線如圖所示，則φ（CH3OH）T上述CO2轉化為甲醇的反應的△H3
＜
＜
0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②在一恒溫恒容密閉容器中充入1mol CO2和3mol H2，進行上述反應．測得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時間變化如下圖所示．下列說法正確的是
CE
CE
（填字母代號）．
A．第10min后，向該容器中再充入1mol CO2和3mol H2，則再次達到平衡時c（CH3OH）=1.5mol?L-1
B．0～10min內(nèi)，氫氣的平均反應速率為0.075mol/（L?min）
C．達到平衡時，氫氣的轉化率為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甲醇燃料電池結構如下圖所示．其工作時正極的電極反應式可表示為
O2+4e-+4H+=2H2O
O2+4e-+4H+=2H2O
．

多孔碳電極
（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．設煙氣中的SO2、NO2的物質的量之比為1：1，則該反應的化學方程式為
12NH3+3O2+4SO2+4NO2+6H2O=4（NH4）2SO4+4NH4NO3
12NH3+3O2+4SO2+4NO2+6H2O=4（NH4）2SO4+4NH4NO3
．
（4）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：
NH4++H2ONH3?H2O+H+
NH4++H2ONH3?H2O+H+
；在一定物質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“＜”）

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

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．對燃煤廢氣進行脫碳和脫硫等處理，可實現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的．
（1）脫碳：將CO2轉化為甲醇的熱化學方程式為：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H3
①取五份等體積的CO2和H2的混合氣體（物質的量之比均為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的關系曲線如圖Ⅰ所示，則上述CO2轉化為甲醇的反應的△H3
＜
＜
0（填“＞”、“＜”或“=”）

②如圖Ⅱ是在恒溫密閉容器中，壓強為P1時H2的體積分數(shù)隨時間t的變化曲線，請在該圖中畫出該反應在P2（P2＞P1）時的H2體積分數(shù)隨時間t的變化曲線
．
（2）在一恒溫恒容密閉容器中充入1mol CO2和3mol H2，進行上述反應．測得CO2和CH3OH（g）的物質的量濃度隨時間變化如圖Ⅲ所示．
試回答：0～10min內(nèi)，氫氣的平均反應速率為
0.225mol/（L?min）
0.225mol/（L?min）
；該溫度下，反應的平衡常數(shù)為
5.33
5.33
；（保留三個有效數(shù)字）第10min后，向該容器中再充入1mol CO2和3mol H2，則再次達到平衡時CH3OH（g）的體積分數(shù)
變大
變大
（填變大、減少、不變）．
（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．配制100ml一定物質的量濃度的硫酸銨溶液所需玻璃儀器除燒杯、膠頭滴管外還需：
玻璃棒、100mL容量瓶
玻璃棒、100mL容量瓶
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2011?天津模擬）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=-574kJ?mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJ?mol-1
甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為
CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ/mol
CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ/mol
．
（2）脫碳．將CO2轉化為甲醇的熱化學方程式為：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H3

①取五份等體積的CO2和H2的混合氣體（物質的量之比均為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的關系曲線如圖1所示，則上述CO2轉化為甲醇的反應的△H3
＜
＜
0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②在一恒溫恒容密閉容器中充入1mol CO2和3mol H2，進行上述反應．測得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時間變化如圖2所示．試回答：0～10min內(nèi)，氫氣的平均反應速率為
0.225
0.225
mol/（L?min）；該溫度下，反應的平衡常數(shù)的值為
16
3
16
3
；第10min后，向該容器中再充入1mol CO2和3mol H2，則再次達到平衡時CH3OH（g）的體積分數(shù)
變大
變大
（填變大、減少、不變）．
（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，其原因用離子方程式表示為
NH4++H2O?NH3?H2O+H+
NH4++H2O?NH3?H2O+H+
；在一定物質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“＜”）

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

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．精英家教網(wǎng)
（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-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJ?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轉化為甲醇的熱化學方程式為：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）；△H3＜0
①在一恒溫恒容密閉容器中充入1mol CO2和3mol H2，進行上述反應．測得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時間變化如圖1所示．下列說法正確的是
 
（填字母代號）．
A．第10min后，向該容器中再充入1mol CO2和3mol H2，則再次達到平衡時c（CH3OH）=1.5mol?L-1
B．0～10min內(nèi)，氫氣的平均反應速率為0.075mol/（L?min）
C．達到平衡時，氫氣的轉化率為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
②甲醇燃料電池結構如圖2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為：
 
；在一定物質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“＜”）．

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