Question

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。对燃烧废气进行脱硝、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)脱硝：利用甲烷催化还原NO₂：

CH₄(g)＋4NO₂(g)===4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)

ΔH＝－574 kJ·mol^－1

CH₄(g)＋4NO(g)===2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)

ΔH＝－1 160 kJ·mol^－1

甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为________________

_________________________________________________________。

(2)某一甲醇燃料电池的结构如图所示。其工作时负极的电极反应式可表示为________________。

Answer 1

解析　(1)甲烷直接将NO₂还原为N₂的反应为：CH₄(g)＋2NO₂(g)===CO₂(g)＋N₂(g)＋2H₂O(g)，根据盖斯定律，该反应可通过(反应①＋反应②)×得到，所以ΔH＝(－574 kJ·mol^－1－1 160 kJ·mol^－1)×＝

－867 kJ·mol^－1。

(2)甲醇在负极发生氧化反应， 电极反应为：CH₃OH＋H₂O－6e^－===CO₂↑＋6H^＋。

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

(2)CH₃OH＋H₂O－6e^－===CO₂↑＋6H^＋