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NO_x)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⁺

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⁺。