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火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。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=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ·mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程为 。
(2)脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ;△H3<0
①在一恒温恒容密闭容器中充入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右图所示。下列说
法正确的是__________(填字母代号)。
A.第10 min后,向该容器中再充入1 mol CO2和
3 mol H2,则再次达到平衡时c(CH3OH)=1.5mol·L-1
B.0~10 min内,氢气的平均反应速率为0.075 mol/(L·min)
C.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(CH3OH)/n(CO2)减小
②甲醇燃料电池结构如右图所示。
其工作时正极的电极反应式可表示为:_______ 。
负极反应式为:_______
(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。
硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH<7,其中原因可用一个离子方程式表为:
;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-)(填写“>”“=”或“<”)。
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