题目内容

(14分)燃煤烟气中含有大量的氮氧化合物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等,不宜直接排放到空气中,可采用以下措施对燃煤烟气进行处理。

(1)脱硝:选择性催化还原法的脱硝原理是在催化剂存在下,通入甲烷使氮氧化合物(NOx)转化为无害气体,发生如下反应:

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H1=-574 kJ·mol1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)    △H2=-1160 kJ·mol1

甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为         

(2)脱硫:①石灰石—石膏湿法烟气脱硫的工作原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的

空气反应生成石膏(CaSO4·2H2O)。某电厂用煤400吨(煤中含硫质量分数为2.5%),若燃烧时煤中的硫全

部转化成二氧化硫,用石膏湿法烟气脱硫中有96%的硫转化为石膏,则可生产石膏         吨。

②新型纳米材料氧缺位铁酸盐(ZnFe2Ox),由该铁酸盐(ZnFe2O4)经高温还原制得,常温下,它能使工业废气中酸性氧化物分解除去,转化流程如图所示:若2molZnFe2Ox与足量SO2可生成1.0molS,

则x=         

(3)脱碳:从脱硝、脱硫后的烟气中获取二氧化碳,用二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向。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取五份等体体积CO2和H2的的混合气体(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11所示,则上述CO2转化为甲醇反应的△H3         0(填“>”、“<”或“=”)。

②在容积为1L的恒温密闭容器中充入1mol 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下图12所示。若在上述平衡体系中再充0.5 mol CO2和1.5 molH2O(g) (保持温度不变),则此平衡将         移动(填“向正反应方向”、“不”或“逆反应方向”)

               

③直接甲醇燃料电池结构如上图13所示。其工作时负极电极反应式可表示为         

 

共14分

(1)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H=-867 kJ·mol1(2分)

(2) ①51.6(2分)        ②3(2分)

(3) ①<(2分)      ②不(3分)          ③CH3OH-6e+H2O=6H+CO2(3分)

解析:

 

练习册系列答案
相关题目
研究烟气的脱硫(除SO2)和脱硝(除NOx)具有重要意义,请回答下列问题.
(1)烟气脱硫、脱硝的环境意义是
防止酸雨、光化学烟雾的发生
防止酸雨、光化学烟雾的发生

(2)新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应,得到一种复合肥(含有两种或以上营养元素),该复合肥料可能的化学式
NH4H2PO4或(NH42HPO4 或(NH43PO4
NH4H2PO4或(NH42HPO4 或(NH43PO4
(只写一种);
(3)火力发电厂的燃煤排烟中含大量的氮氧化物(NOx),可利用甲烷和NOx在一定条件下反应消除其污染,写出CH4与NO2反应的化学方程式
2NO2+CH4═N2+CO2+2H2O;
2NO2+CH4═N2+CO2+2H2O;

(4)脱硝反应2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)=2N2(g)+3H2O(g)△H<0,在低温恒容的密闭容器中进行并达平衡,下列说法正确的是
A
A
;(填序号)
A.降低温度平衡常数变大
B.充入NH3,NO和NO2转化率变大,平衡常数变大
C.使用催化剂,达平衡的时问缩短,△H变小
D.充入惰性气体,压强变大,平衡向左移动
(5)使用催化技术利用反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),根据传感器在某温度下测得的数据绘制如图.
①前1S内的平均反应速率v(CO2)=
5.4×10-3mol/(L?s)
5.4×10-3mol/(L?s)
.②该温度下的平衡常数K=
5×103(mol/L) -1
5×103(mol/L) -1

(6)目前科学家正研究以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理及脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图:为达脱硝最佳效果,你认为应选用的条件是
350℃、负载率3%
350℃、负载率3%

(14分)燃煤烟气中含有大量的氮氧化合物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等,不宜直接排放到空气中,可采用以下措施对燃煤烟气进行处理。
(1)脱硝:选择性催化还原法的脱硝原理是在催化剂存在下,通入甲烷使氮氧化合物(NOx)转化为无害气体,发生如下反应:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H1=-574 kJ·mol1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)    △H2=-1160 kJ·mol1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为         
(2)脱硫:①石灰石—石膏湿法烟气脱硫的工作原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的空气反应生成石膏(CaSO4·2H2O)。某电厂用煤400吨(煤中含硫质量分数为2.5%),若燃烧时煤中的硫全部转化成二氧化硫,用石膏湿法烟气脱硫中有96%的硫转化为石膏,则可生产石膏         吨。
新型纳米材料氧缺位铁酸盐(ZnFe2Ox),由该铁酸盐(ZnFe2O4)经高温还原制得,常温下,它能使工业废气中酸性氧化物分解除去,转化流程如图所示:若2molZnFe2Ox与足量SO2可生成1.0molS,
则x=         

(3)脱碳:从脱硝、脱硫后的烟气中获取二氧化碳,用二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向。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取五份等体体积CO2和H2的的混合气体(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11所示,则上述CO2转化为甲醇反应的△H3         0(填“>”、“<”或“=”)。

②在容积为1L的恒温密闭容器中充入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下图12所示。若在上述平衡体系中再充0.5 mol CO2和1.5 mol H2O(g)(保持温度不变),则此平衡将         移动(填“向正反应方向”、“不”或“逆反应方向”)
               
③直接甲醇燃料电池结构如上图13所示。其工作时负极电极反应式可表示为         

(14分)燃煤烟气中含有大量的氮氧化合物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等,不宜直接排放到空气中,可采用以下措施对燃煤烟气进行处理。

(1)脱硝:选择性催化还原法的脱硝原理是在催化剂存在下,通入甲烷使氮氧化合物(NOx)转化为无害气体,发生如下反应:

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)    △H1=-574 kJ·mol1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)     △H2=-1160 kJ·mol1

甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为         

(2)脱硫:①石灰石—石膏湿法烟气脱硫的工作原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的

空气反应生成石膏(CaSO4·2H2O)。某电厂用煤400吨(煤中含硫质量分数为2.5%),若燃烧时煤中的硫全

部转化成二氧化硫,用石膏湿法烟气脱硫中有96%的硫转化为石膏,则可生产石膏          吨。

②新型纳米材料氧缺位铁酸盐(ZnFe2Ox),由该铁酸盐(ZnFe2O4)经高温还原制得,常温下,它能使工业废气中酸性氧化物分解除去,转化流程如图所示:若2molZnFe2Ox与足量SO2可生成1.0molS,

则x=         

(3)脱碳:从脱硝、脱硫后的烟气中获取二氧化碳,用二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向。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取五份等体体积CO2和H2的的混合气体(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11所示,则上述CO2转化为甲醇反应的△H3          0(填“>”、“<”或“=”)。

②在容积为1L的恒温密闭容器中充入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下图12所示。若在上述平衡体系中再充0.5 mol CO2和1.5 mol H2O(g) (保持温度不变),则此平衡将          移动(填“向正反应方向”、“不”或“逆反应方向”)

               

③直接甲醇燃料电池结构如上图13所示。其工作时负极电极反应式可表示为         

 

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