Question

Ⅰ.利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。用乙烯作为还原剂将氮的氧化物还原为N2是燃煤烟气的一种脱硝(除NOx)技术。其脱硝机理如图所示。写出该脱硝过程中乙烯和NO2反应的化学方程式 。

Ⅱ.(1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是 (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),ΔH的变化是 。

(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0 kJ·mol-1;

②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9 kJ·mol-1。

又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1。

则甲醇蒸气完全燃烧生成液态水的热化学方程式为 。

写出甲醇质子交换膜燃料电池在酸性条件下的负极反应式: 。

 

Answer 1

Ⅰ.2C2H4+6NO2=4CO2+3N2+4H2O[或2CH2CH2+6NO24CO2+3N2+4H2O]

Ⅱ.(1)减小 不变

(2)CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.7 kJ·mol-1 CH3OH+H2O-6e-CO2+6H+

【解析】Ⅰ.观察题图可知,C2H4与NO2反应生成CO2、N2、H2O。

Ⅱ.(1)催化剂可降低反应的活化能,但不能改变反应热,故E1减小、ΔH不变。

(2)根据盖斯定律,由②×3-①×2+③×2得CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.7kJ·mol-1。

在甲醇质子交换膜燃料电池中,酸性条件下,其负极的电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+。