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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＝－574 kJ·mol－1

    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图2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．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。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，溶液的pH=7，则溶液中c（Na+）+c（H+）     c（NO3-）+c（OH-）（填“＞”“＝”或“＜”）

    （12分，每空2分）

     

    （3）NH4++H2O NH3·H2O+H+   ＜

    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
    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（NH4）2SO4+4NH4NO3
    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++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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    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（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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