Question

工業(yè)燃燒煤、石油等化石燃料釋放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等氣體，嚴(yán)重污染空氣。對(duì)廢氣進(jìn)行脫硝、脫碳和脫硫處理可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、廢物利用。

Ⅰ﹒脫硝：

已知：H2的燃燒熱為285.8kJ·mol—1

N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g) ΔH＝+133kJ·mol—1

H2O(g)＝H2O(l) ΔH＝—44kJ·mol—1

催化劑存在下，H2還原NO2生成水蒸氣和其他無毒物質(zhì)的熱化學(xué)方程式為： ；

Ⅱ﹒脫碳：

向2L密閉容器中加入2molCO2和6molH2，在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┳饔孟掳l(fā)生反應(yīng)：

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH﹤0

⑴①該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是 （填“低溫”、“高溫”或“任意溫度”）

②下列敘述能說明此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 （填字母）

A﹒混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變

B﹒CO2和H2的體積分?jǐn)?shù)保持不變

C﹒CO2和H2的轉(zhuǎn)化率相等

D﹒混合氣體的密度保持不變

E﹒1molCO2生成的同時(shí)有3molH—H鍵斷裂

③CO2的濃度隨時(shí)間（0～t2）變化如圖所示，在t2時(shí)將容器容積縮小一倍，t3時(shí)達(dá)到平衡，t4時(shí)降低溫度，t5時(shí)達(dá)到平衡，請(qǐng)畫出t2～t6CO2濃度隨時(shí)間的變化曲線。

⑵改變溫度，使反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH﹤0中的所有物質(zhì)都為氣態(tài)。起始溫度、體積相同（T1℃、2L密閉容器）。反應(yīng)過程中部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表：

反應(yīng)條件	反應(yīng)時(shí)間	CO2(mol)	H2(mol)	CH3OH(mol)	H2O(mol)
反應(yīng)Ⅰ：恒溫恒容	0min	2	6	0	0
10min		4.5
20min	1
30min			1
反應(yīng)Ⅱ：絕熱恒容	0min	0	0	2	2

①達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ?qū)Ρ龋浩胶獬��?shù)K(Ⅰ) K(Ⅱ)（填“﹥”“﹤”或“＝”）

②對(duì)反應(yīng)Ⅰ，前10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)＝ 。在其他條件不變的情況下，若30min時(shí)只向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g)，則平衡 移動(dòng)(填“正向”“逆向”或“不”)。

⑶利用CO與H2可直接合成甲醇，下圖是由“甲醇—空氣”形成的綠色燃料電池的工作原理

示意圖，寫出以石墨為電極的電池工作時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式

Answer 1