摘要:化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一.化学反应一般是以热量和功的形式跟外界环境进行能量交换的.而其中多以热量的形式进行能量交换. (1)化学反应的特征是有新物质生成.生成物与反应物所具有的总能量不同. (2)任何化学反应除遵循质量守恒外.同样也都遵循能量守恒. (3)反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热反应或吸热反应. 自我检测:1.3mol CH4燃烧时.生成液态水和CO2 同时放出2670.9KJ的热.请写出热化学方程式.

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

(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(见图1),则上述CO2转化为甲醇反应的△H3
0(填“>”、“<”或“=”).
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.下列说法正确的是
B
B
(填字母代号).
A.第10min后,向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2,则再次达到平衡时c(CH3OH)=1.5mol/L
B.达到平衡时,氢气的转化率为0.75
C.0~10分钟内,氢气的平均反应速率为0.075mol/(L?min)
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)增大
③直接甲醇燃料电池结构如图3所示.其工作时负极电极反应式可表示为
2CH3OH+2H2O-12e-═12H++2CO2
2CH3OH+2H2O-12e-═12H++2CO2

(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.设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1:1,则该反应的化学方程式为
12NH3+3O2+4SO2+4NO2+6H2O=4(NH42SO4+4NH4NO3
12NH3+3O2+4SO2+4NO2+6H2O=4(NH42SO4+4NH4NO3
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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.精英家教网
(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
 

(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1所示.下列说法正确的是
 
(填字母代号).
A.第10min后,向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2,则再次达到平衡时c(CH3OH)=1.5mol?L-1
B.0~10min内,氢气的平均反应速率为0.075mol/(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图2所示.其工作时正极的电极反应式可表示为:
 

(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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