火力发电厂产生大量的氮氧化物（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：
CH
4（g）+4NO
2（g）=4NO（g）+CO
2（g）+2H
2O（g）△H
1=-574kJ?mol
-1CH
4（g）+4NO（g）=2N
2（g）+CO
2（g）+2H
2O（g）△H
2=-1160kJ?mol
-1甲烷直接将NO
2还原为N
2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CO
2转化为甲醇的化学方程式为：
CO
2+3H
2
CH
3OH（g）+H
2O（g）
①取五份等体积CO
2和H
2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，tmin后，测得甲醇的体积分数φ（CH
3OH） 与反应温度T的关系曲线如图所示，则上述合成甲醇的反应的逆反应为
吸热
吸热
反应（填“放热”或“吸热”）．
②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO
2和3mol H
2，进行上述反应．测得CO
2和CH
3OH（g）的浓度
随时间变化如图所示．下列说法正确的是
CE
CE
A．10min后，向该容器中再充入1mol CO
2和3mol H
2，则再次达到平衡时c（CH
3OH）=1.5mol?L
-1B．0～10min内，氢气的平均反应速率为0.075mol?L
-1?min
-1C．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（CH
3OH）/n（CO
2）减小
③能说明CO
2（g）+3H
2（g）
CH
3OH（g）+H
2O（g）达到平衡状态的是
C
C
A．生成甲醇的速率与生成水的速率相等
B．v（H
2）=3v（CH
3OH）
C．恒容容器中，体系的压强不再改变
D．恒容容器中，混合气体密度不再发生改变
④右图表示反应CO
2（g）+3H
2（g）
CH
3OH（g）+H
2O（g）进行过程中能量（单位为kJ?mol
-1）的变化．在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO
2和3mol H
2，达到平衡后，采取下列措施中能使c（CH
3OH）增大的是
CD
CD
．
A．使用新高效催化剂 B．充入He（g），使体系压强增大
C．将H
2O（g）从体系中分离出来 D．再充入1mol CO
2和3mol H
2⑤甲醇燃料电池结构如图所示，其工作时正极的电极反应式可表示为
O2+4e-+4H+=2H2O
O2+4e-+4H+=2H2O
．
（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．
硫酸铵溶液的pH＜7，其原因为：
NH
4++H
2O
NH
3?H
2O+H
+NH
4++H
2O
NH
3?H
2O+H
+（用离子方程式表示）；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
+）
小于
小于
c（NO
3-）（选填“大于”、“等于”或“小于”）
