13.火力发电厂释放出大量氮氧化物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题.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NOx:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160kJ•mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867 kJ/mol.
(2)脱碳.将CO2转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)

①在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示.回答:0~10min 内,氢气的平均反应速率为0.225mol/(L•min);第10min 后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1mol CO2(g)和1mol H2O(g),则平衡正向(填“正向”、“逆向”或“不”)移动.
②如图2,25℃时以甲醇燃料电池(电解质溶液为稀硫酸)为电源来电解300mL某NaCl溶液,正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O.在电解一段时间后,NaCl溶液的pH值变为13(假设NaCl 溶液的体积不变),则理论上消耗甲醇的物质的量为0.005mol.
③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3所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3<0(填“>”、“<”或“=”).
(3)脱硫.燃煤废气经脱硝、脱碳后,与一定量氨气、空气反应,生成硫酸铵.硫酸铵水溶液呈酸性的原因是NH4++H2O NH3•H2O+H+(用离子方程式表示);室温时,向(NH42SO4,溶液中滴人NaOH 溶液至溶液呈中性,则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na+)=c(NH3•H2O).(填“>”、“<”或“=”)
 0  171186  171194  171200  171204  171210  171212  171216  171222  171224  171230  171236  171240  171242  171246  171252  171254  171260  171264  171266  171270  171272  171276  171278  171280  171281  171282  171284  171285  171286  171288  171290  171294  171296  171300  171302  171306  171312  171314  171320  171324  171326  171330  171336  171342  171344  171350  171354  171356  171362  171366  171372  171380  203614 

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