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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(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ·mol1

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

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的关系曲线如右图所示,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下图所示。下列说法正确的是__________(填字母代号)。

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

        B.0~10 min内,氢气的平均反应速率[为0.075 mol/(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直接甲醇燃料电池结构如右下图所示。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。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:                        ;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“<”)

 

(1)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H=-867kJ·mol1

       (2)①<      ②CE       ③O2+4e+4H+=2H2O

       (3)NH4++H2O NH3·H2O+H+  <

解析:略

 

练习册系列答案
相关习题

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
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
K=
c(CO2)?c(H2)
c(CO)?c(H2O)
K=
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
0.10
mol,甲容器中CO的转化率是
50%
50%

③丙容器中,其它条件不变时,温度
降低
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
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
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(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(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
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
CE
CE
(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
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(NH42SO4+4NH4NO3
12NH3+3O2+4SO2+4NO2+6H2O=4(NH42SO4+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++H2ONH3?H2O+H+
NH4++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(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(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)
0.225mol/(L?min)
;该温度下,反应的平衡常数为
5.33
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
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
玻璃棒、100mL容量瓶

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(2011?天津模拟)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(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
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
0.225
mol/(L?min);该温度下,反应的平衡常数的值为
16
3
16
3
;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
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+
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(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.精英家教网
(1)脱硝.利用甲烷催化还原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
3
16

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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