Question

燃煤废气中的氮氧化物（NO_x）、二氧化碳等气体，常用下列方法处理，以实现节能减排、废物利用等。

（1）①对燃煤废气进行脱硝处理时，常利用甲烷催化还原氮氧化物，如：

CH₄ (g)＋4NO₂(g)＝4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)  △H＝－574 kJ·mol^－1

CH₄(g)＋4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)   △H＝－1160 kJ·mol^－1

则CH₄(g)将NO₂(g)还原为N₂(g)等的热化学方程式为                      。

②若用甲烷作为燃料电池的原料，请写出在碱性介质中电池负极的电极反应式           。

（2）将燃煤废气中的CO₂转化为甲醚的反应原理为：

2CO₂(g) + 6H₂(g)CH₃OCH₃(g) + 3H₂O(g)  △H < 0

①对于该反应下列说法正确的是（   ）

A．若温度升高，则反应的平衡常数K将增大”

B．一定条件下增加H₂的浓度可以提高反应速率

C．加入催化剂可提高CO₂的转化率

D．恒温恒容条件下若压强保持不变，可认为反应到达平衡状态

②将6 molH₂和2 mol CO₂在2L密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡混合气中CH₃OCH₃的体积分数约为16.7％（即1/6），此时CO₂的转化率为     

 

Answer 1

【答案】

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

②CH₄ －8e^－ ＋10 OH^－＝CO₃^2－ ＋7H₂O

（2）①BD    ②    CO₂的转化率为80%

【解析】

试题分析：（1）①将第一个式子与第二个式子相叠加，就的到CH₄(g)将NO₂(g)还原为N₂(g)等的热化学方程式，即CH₄(g)＋2NO₂(g)=N₂(g)＋CO₂(g) ＋2H₂O(g)  △H＝－867 kJ·mol^－1。

（2）①A.反应为吸热反应，升高温度反应逆向移动，K将减小，故错；

B.增大其它的浓度，反应速率加快，故正确；

C.催化剂不影响化学平衡的移动，故错；

D.反应前后的气体的总物质的量是不相等的，故正确。

考点：热化学方程式的计算 化学反应速率 化学平衡

点评：本题考查反应速率、平衡常数计算、平衡移动、等效平衡等，难度中等，注意使用等效平衡思想分析，使问题简单化，也可以根据平衡常数计算，但比较麻烦。