Question

（12分）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NO_x：

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“＜”）

 

Answer 1

【答案】

（12分，每空2分）

 

（3）NH₄⁺+H₂O NH₃·H₂O+H⁺   ＜

【解析】