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火力发电厂释放的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染和温室效应。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现节能减排、废物利用等目的。 (1)脱硝:利用CH4催化还原NOx: C...
题目内容:
火力发电厂释放的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染和温室效应。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝:利用CH4催化还原NOx:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=−574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=−1160kJ·mol-1
CH4直接将NO2还原为N2的热化学方程为___。
(2)脱碳:将CO2转化为甲醇(CH3OH)的热化学方程式如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);ΔH3
①取五份等体积的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的关系曲线如图所示,则上述反应的ΔH3____0(填“>”“<”或“=”);
②在一个恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
试回答:
0~10min内,CO2的平均反应速率为___mol·L−1·min−1;该温度下,反应的平衡常数的值为___(结果保留一位小数);第10min后,若向该容器中再充入1molCO2和3molH2,则再次达到平衡时CH3OH(g)的体积分数____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)脱硫:①某种脱硫工艺将废气经处理后,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。设参与反应的SO2、NO2的物质的量之比为1∶1,则该反应的化学方程式为___。
②硫酸铵和硝酸铵的水溶液pH<7,其原因用离子方程式表示为___。在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液,使溶液的pH=7,则溶液中:c(Na+)+c(H+)___c(NO3−)+c(OH−)(填“>”、“<”或“=”)。
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