Question

工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。

Ⅰ﹒脱硝：

已知：H2的燃烧热为285.8kJ·mol—1

N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g) ΔH＝+133kJ·mol—1

H2O(g)＝H2O(l) ΔH＝—44kJ·mol—1

催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为： ；

Ⅱ﹒脱碳：

向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2，在适当的催化剂作用下发生反应：

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH﹤0

⑴①该反应自发进行的条件是 （填“低温”、“高温”或“任意温度”）

②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 （填字母）

A﹒混合气体的平均相对分子质量保持不变

B﹒CO2和H2的体积分数保持不变

C﹒CO2和H2的转化率相等

D﹒混合气体的密度保持不变

E﹒1molCO2生成的同时有3molH—H键断裂

③CO2的浓度随时间（0～t2）变化如图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6CO2浓度随时间的变化曲线。

⑵改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH﹤0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同（T1℃、2L密闭容器）。反应过程中部分数据见下表：

反应条件	反应时间	CO2(mol)	H2(mol)	CH3OH(mol)	H2O(mol)
反应Ⅰ：恒温恒容	0min	2	6	0	0
10min		4.5
20min	1
30min			1
反应Ⅱ：绝热恒容	0min	0	0	2	2

①达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡常数K(Ⅰ) K(Ⅱ)（填“﹥”“﹤”或“＝”）

②对反应Ⅰ，前10min内的平均反应速率v(CH3OH)＝ 。在其他条件不变的情况下，若30min时只向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g)，则平衡 移动(填“正向”“逆向”或“不”)。

⑶利用CO与H2可直接合成甲醇，下图是由“甲醇—空气”形成的绿色燃料电池的工作原理

示意图，写出以石墨为电极的电池工作时负极的电极反应式

Answer 1