Question

火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会对环境造成严重影响。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。

（1）脱硝。利用甲烷催化还原NOx：

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

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

则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为______________。

（2）脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：

CO2(g）＋3H2(g）CH3OH(g）＋H2O(g） △H3

①取五份等体积的CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1∶3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH）与反应温度T的关系曲线如右图所示，则上述CO2转化为甲醇的反应热△H3___________0（填“＞”、“＜”或“＝”），该反应的平衡常数表达式为_____________。

②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g）的浓度随时间变化如右图所示。

试回答：0~10 min内，氢气的平均反应速率为______________mol/（L·min）。第10 min后，若向该容器中再充入1 mol CO2和3 mol H2，则再次达到平衡时CH3OH(g）的体积分数___________（填“变大”、“减少”或“不变”）。

（3）脱硫。

①有学者想利用如右图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料，A、B是惰性电极。

则电子流出的电极为_____________（用A或B表示），A极的电极反应式为_____________。

②某种脱硫工艺中将废气处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物，可作为化肥。硫酸铵和硝酸铵的水溶液pH＜7，其原因用离子方程式表示为__________；常温下，向一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的氨水溶液，使溶液中的NO3-和NH4+的物质的量浓度相等，则溶液的pH 7（填写“＞”“＝”或“＜”）。

Answer 1