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造成环境污染.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+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1＝-574kJ·mol-1 CH4===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NO_x)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。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NO_x：

CH₄(g)＋4NO₂(g)===4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH₁＝－574kJ·mol^－1

CH₄(g)＋4NO(g)===2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH₂＝－1160kJ·mol^－1

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)　

①取五份等体积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的关系曲线如下图所示，则上述CO₂转化为甲醇的反应的ΔH₃

　　0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，进行上述反应。测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是　(填字母代号)。

A.第10min后，向该容器中再充入1mol CO₂和3mol H₂，则再次达到平衡时c(CH₃OH)＝1.5mol·L^－1

B.0～10min内，氢气的平均反应速率为0.075mol/(L·min)

C.达到平衡时，氢气的转化率为0.75

D.该温度下，反应的平衡常数的值为3/16

E.升高温度将使n(CH₃OH)/n(CO₂)减小

③甲醇燃料电池结构如下图所示。其工作时正极的电极反应式可表示为　

。

(3)脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO₂、NO₂的物质的量之比为1∶1，则该反应的化学方程式为。

(4)硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH＜7，其中原因可用一个离子方程式表示为：　NH＋H₂ONH₃·H₂O＋H^＋　；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH＝7，则溶液中：c(Na^＋)＋c(H^＋)　　c(NO)＋c(OH^－)(填写“＞”“＝”或“＜”)。

【答案】

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

(2) ①ΔH₃　＜　0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

②　CE　(填字母代号)。

③　O₂＋4e^－＋4H^＋===2H₂O　。

(3) 12NH₃＋3O₂＋4SO₂＋4NO₂＋6H₂O===4(NH₄)₂SO₄＋4NH₄NO₃　。

(4)　＜　 (填写“＞”“＝”或“＜”)。

【解析】略

练习册系列答案

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科目：高中化学 来源： 题型：

火力发电厂释放出大量气体会造成环境污染．对燃煤废气进行处理，可实现绿色环保、废物利
用等目的．
（1）CO可以与H₂O（g）发生反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0
在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，起始时按照下表进行投料，在800℃时达到平衡状态，K=1.0．

起始物质的量/mol	甲	乙	丙
n（H₂O）	0.10	0.20	0.20
n（CO）	0.10	0.10	0.20

①该反应的平衡常数表达式为

c(CO2)?c(H2)

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

c(CO)?c(H2O)

．
②平衡时，丙容器中H₂O的物质的量是

0.10

mol，甲容器中CO的转化率是

50%

．
③丙容器中，其它条件不变时，温度

降低

（升高或降低），CO的平衡转化率升高．
（2）除去氮氧化物：
①利用甲烷催化还原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
甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为

CH₄（g）+2N0₂（g）=N₂（g）+C0₂（g）+2H₂0（g）△H=-867KJ/mol

．
②也可用氨气与之发生反应：NOx+NH₃→N₂+2H₂O．现有NO₂和NO的混合气体3.0L，和3.4L（同温同压下）NH₃反应，恰好使其全部转化为氮气，则原混合气体中，NO₂和NO的体积比是

7：3

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

（2011?南平二模）火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NO_x）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染．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NO_x：
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
甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为

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

．
（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的关系曲线如图所示，则φ（CH3OH）T上述CO₂转化为甲醇的反应的△H₃

＜

0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，进行上述反应．测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如下图所示．下列说法正确的是

（填字母代号）．
A．第10min后，向该容器中再充入1mol CO₂和3mol H₂，则再次达到平衡时c（CH₃OH）=1.5mol?L^-1
B．0～10min内，氢气的平均反应速率为0.075mol/（L?min）
C．达到平衡时，氢气的转化率为0.75
D．该温度下，反应的平衡常数的值为3/16
E．升高温度将使n（CH₃OH）/n（CO₂）减小
③甲醇燃料电池结构如下图所示．其工作时正极的电极反应式可表示为

O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O

．

多孔碳电极
（3）脱硫．某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥．设烟气中的SO₂、NO₂的物质的量之比为1：1，则该反应的化学方程式为

12NH₃+3O₂+4SO₂+4NO₂+6H₂O=4（NH₄）₂SO₄+4NH₄NO₃

．
（4）硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH＜7，其中原因可用一个离子方程式表示为：

NH₄⁺+H₂O

NH₃?H₂O+H⁺

NH₄⁺+H₂O

NH₃?H₂O+H⁺

；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中c（Na⁺）+c（H⁺）

＜

c（NO₃^-）+c（OH^-）（填写“＞”“=”或“＜”）

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NO_x）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染．对燃煤废气进行脱碳和脱硫等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的．
（1）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的关系曲线如图Ⅰ所示，则上述CO₂转化为甲醇的反应的△H₃

＜

0（填“＞”、“＜”或“=”）

②如图Ⅱ是在恒温密闭容器中，压强为P₁时H₂的体积分数随时间t的变化曲线，请在该图中画出该反应在P₂（P₂＞P₁）时的H₂体积分数随时间t的变化曲线

．
（2）在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，进行上述反应．测得CO₂和CH₃OH（g）的物质的量浓度随时间变化如图Ⅲ所示．
试回答：0～10min内，氢气的平均反应速率为

0.225mol/（L?min）

；该温度下，反应的平衡常数为

5.33

；（保留三个有效数字）第10min后，向该容器中再充入1mol CO₂和3mol H₂，则再次达到平衡时CH₃OH（g）的体积分数

变大

（填变大、减少、不变）．
（3）脱硫：某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥．配制100ml一定物质的量浓度的硫酸铵溶液所需玻璃仪器除烧杯、胶头滴管外还需：

玻璃棒、100mL容量瓶

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

（2011?天津模拟）火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NO_x）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染．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NO_x：
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
甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为

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

．
（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的关系曲线如图1所示，则上述CO₂转化为甲醇的反应的△H₃

＜

0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，进行上述反应．测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．试回答：0～10min内，氢气的平均反应速率为

0.225

mol/（L?min）；该温度下，反应的平衡常数的值为

；第10min后，向该容器中再充入1mol CO₂和3mol H₂，则再次达到平衡时CH₃OH（g）的体积分数

变大

（填变大、减少、不变）．
（3）脱硫．某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥．硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH＜7，其原因用离子方程式表示为

NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺

；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中c（Na⁺）+c（H⁺）

＜

c（NO₃^-）+c（OH^-）（填写“＞”“=”或“＜”）

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NO_x）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染．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NO_x：
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＜0
①在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，进行上述反应．测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图1所示．下列说法正确的是

（填字母代号）．
A．第10min后，向该容器中再充入1mol CO₂和3mol H₂，则再次达到平衡时c（CH₃OH）=1.5mol?L^-1
B．0～10min内，氢气的平均反应速率为0.075mol/（L?min）
C．达到平衡时，氢气的转化率为75%
D．该温度下，反应的平衡常数的值为

E．升高温度将使

n(CH3OH)

n(CO2)

减小
②甲醇燃料电池结构如图2所示．其工作时正极的电极反应式可表示为：

．
（3）脱硫．某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥．硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH＜7，其中原因可用一个离子方程式表为：

；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中：c（Na⁺）+c（H⁺）

c（NO₃^-）+c（OH^-）（填写“＞”“=”或“＜”）．

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