20.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对环境造成严重影响.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
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160kJ/mol
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)△H=-867kJ/mol.
(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
①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1所示,则上述CO2转化为甲醇的反应热△H3<0(填“>”、“<”或“=”),该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{{c(C{H_3}OH)•c({H_2}O)}}{{c(C{O_2})•{c^3}({H_2})}}$.
②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)的浓度随时间变化如图2所示.试回答:0~10min内,氢气的平均反应速率为0.225mol/(L•min)第10min后,若向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2,则再次达到平衡时CH3OH(g)的体积分数变大(填“变大”、“减少”或“不变”).
(3)脱硫.
①有学者想利用如图3所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料,A、B是惰性电极.则电子流出的电极为A(用A或B表示),A极的电极反应式SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+
②某种脱硫工艺中将废气处理后,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物,可作为化肥.硫酸铵和硝酸铵的水溶液pH<7,其原因用离子方程式表示为NH4++H2O?NH3.H2O+H+;常温下,向一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的氨水溶液,使溶液中的NO3-和NH4+的物质的量浓度相等,则溶液的pH=7(填写“>”“=”或“<”).
16.如图所示,在实验室里,通常利用浓硫酸与乙醇混合加热制乙烯,加热一段时间后溶液中有黑色现象出现.过一段时间后,经硫酸酸化的高锰酸钾溶液褪色.经分析得知:产生的气体中含有CH2=CH2、SO2、CO2、H2O.
酸性高锰酸钾溶液褪色,甲同学认为能证明乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化了;乙同学认为不能证明乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化了.
(1)写出乙醇制取乙烯的反应原理(写方程式):CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O.
(2)你认为哪个同学的观点正确?乙 (填“甲”或“乙”),
理由是(从下列选项中选)CD
A.(Ⅱ)瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色,能证明乙烯发生了氧化反应
B.(Ⅱ)瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色,能证明乙烯发生了加成反应
C.(Ⅱ)瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色,不能证明通入的气体是纯净物
D.(Ⅱ)瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色,只能证明通入的气体一定具有还原性
(3)丙同学取(Ⅱ)瓶中少量溶液于试管里,加入盐酸和氯化钡溶液,产生白色沉淀,他认为乙烯中
一定混有二氧化硫,你认为他的结论是否可靠?不可靠 (填“可靠”或“不可靠”);理由是
硫酸酸化的高锰酸钾溶液中本身就含有SO42-
(4)丁同学想证明乙烯能否与溴发生反应,于是对上述实验进行了改进,改进的方法是:在装置(I)
和(II)之间增加一个装有足量NaOH溶液的洗气瓶,且将(II)瓶中溶液换成溴的四氯化碳溶液或溴水.发生加成反应
的化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br.
 0  155422  155430  155436  155440  155446  155448  155452  155458  155460  155466  155472  155476  155478  155482  155488  155490  155496  155500  155502  155506  155508  155512  155514  155516  155517  155518  155520  155521  155522  155524  155526  155530  155532  155536  155538  155542  155548  155550  155556  155560  155562  155566  155572  155578  155580  155586  155590  155592  155598  155602  155608  155616  203614 

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