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（15分）火力發(fā)電廠釋放出大量氮氧化物（NO_x）、SO₂和CO₂等氣體會(huì)造成環(huán)境問題。對(duì)燃煤廢氣進(jìn)行脫硝、脫硫和脫碳等處理，可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的。
（1）脫硝。利用甲烷催化還原NO_x：
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
甲烷直接將NO₂還原為N₂的熱化學(xué)方程式為                                   。
（2）脫碳。將CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇：CO₂(g)＋3H₂(g) CH₃OH(g)＋H₂O(g)   △H₃
       
①在一恒溫恒容密閉容器中充入1 mol CO₂和3 mol H₂進(jìn)行上述反應(yīng)。測(cè)得CO₂和CH₃OH(g)濃度隨時(shí)間變化如圖1所示�；卮穑�0~10 min內(nèi)，氫氣的平均反應(yīng)速率為    mol/(L·min)；第10 min后，保持溫度不變，向該密閉容器中再充入1 mol CO₂(g)和1 mol H₂O(g)，則平衡        （填“正向”、“逆向”或“不”）移動(dòng)。
②取五份等體積的CO₂和H₂的混合氣體（物質(zhì)的量之比均為1∶3），分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時(shí)間后，測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ（CH₃OH）與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖2所示，則上述CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)的△H₃    0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）脫硫。利用Na₂SO₃溶液可脫除煙氣中的SO₂。Na₂SO₃可由NaOH溶液吸收SO₂制得。NaOH溶液吸收SO₂的過程中，pH隨n(SO₃^2-)︰n(HSO₃^﹣)變化關(guān)系如下表：

火力發(fā)電廠釋放出大量的氮氧化物(NO_x)、二氧化硫和二氧化碳等氣體會(huì)造成環(huán)境污染。對(duì)燃煤廢氣進(jìn)行脫硝、脫硫和脫碳等處理，可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的。

(1)脫硝。利用甲烷催化還原NO_x：

CH₄(g)＋4NO₂(g)===4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH₁＝－574kJ·mol^－1

CH₄(g)＋4NO(g)===2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH₂＝－1160kJ·mol^－1

甲烷直接將NO₂還原為N₂的熱化學(xué)方程式為　              　。

(2)脫碳。將CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為：CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)　

①取五份等體積CO₂和H₂的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1∶3)，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時(shí)間后，測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH₃OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如下圖所示，則上述CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)的ΔH₃

　　0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

②在一恒溫恒容密閉容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，進(jìn)行上述反應(yīng)。測(cè)得CO₂和CH₃OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如下圖所示。下列說法正確的是　(填字母代號(hào))。

A.第10min后，向該容器中再充入1mol CO₂和3mol H₂，則再次達(dá)到平衡時(shí)c(CH₃OH)＝1.5mol·L^－1

B.0～10min內(nèi)，氫氣的平均反應(yīng)速率為0.075mol/(L·min)

C.達(dá)到平衡時(shí)，氫氣的轉(zhuǎn)化率為0.75

D.該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為3/16

E.升高溫度將使n(CH₃OH)/n(CO₂)減小

③甲醇燃料電池結(jié)構(gòu)如下圖所示。其工作時(shí)正極的電極反應(yīng)式可表示為　       

                                                。

 (3)脫硫。某種脫硫工藝中將廢氣經(jīng)處理后，與一定量的氨氣、空氣反應(yīng)，生成硫酸銨和硝酸銨的混合物作為副產(chǎn)品化肥。設(shè)煙氣中的SO₂、NO₂的物質(zhì)的量之比為1∶1，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                           。

(4)硫酸銨和硝酸銨的水溶液的pH＜7，其中原因可用一個(gè)離子方程式表示為：　NH＋H₂ONH₃·H₂O＋H^＋��；在一定物質(zhì)的量濃度的硝酸銨溶液中滴加適量的NaOH溶液，使溶液的pH＝7，則溶液中：c(Na^＋)＋c(H^＋)　　c(NO)＋c(OH^－)(填寫“＞”“＝”或“＜”)。

火力發(fā)電廠釋放出大量的氮氧化物(NO_x)、二氧化硫和二氧化碳等氣體會(huì)造成環(huán)境污染。對(duì)燃煤廢氣進(jìn)行脫硝、脫硫和脫碳等處理，可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的。

(1)脫硝。利用甲烷催化還原NO_x：

CH₄(g)＋4NO₂(g)===4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH₁＝－574kJ·mol^－1

CH₄(g)＋4NO(g)===2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH₂＝－1160kJ·mol^－1

甲烷直接將NO₂還原為N₂的熱化學(xué)方程式為　              　。

(2)脫碳。將CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為：CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)　

①取五份等體積CO₂和H₂的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1∶3)，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時(shí)間后，測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH₃OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如下圖所示，則上述CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)的ΔH₃

　　0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

②在一恒溫恒容密閉容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，進(jìn)行上述反應(yīng)。測(cè)得CO₂和CH₃OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如下圖所示。下列說法正確的是　(填字母代號(hào))。

A.第10min后，向該容器中再充入1mol CO₂和3mol H₂，則再次達(dá)到平衡時(shí)c(CH₃OH)＝1.5mol·L^－1

B.0～10min內(nèi)，氫氣的平均反應(yīng)速率為0.075mol/(L·min)

C.達(dá)到平衡時(shí)，氫氣的轉(zhuǎn)化率為0.75

D.該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為3/16

E.升高溫度將使n(CH₃OH)/n(CO₂)減小

③甲醇燃料電池結(jié)構(gòu)如下圖所示。其工作時(shí)正極的電極反應(yīng)式可表示為　       

                                                。

 (3)脫硫。某種脫硫工藝中將廢氣經(jīng)處理后，與一定量的氨氣、空氣反應(yīng)，生成硫酸銨和硝酸銨的混合物作為副產(chǎn)品化肥。設(shè)煙氣中的SO₂、NO₂的物質(zhì)的量之比為1∶1，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                           。

(4)硫酸銨和硝酸銨的水溶液的pH＜7，其中原因可用一個(gè)離子方程式表示為：　NH＋H₂ONH₃·H₂O＋H^＋�。辉谝欢ㄎ镔|(zhì)的量濃度的硝酸銨溶液中滴加適量的NaOH溶液，使溶液的pH＝7，則溶液中：c(Na^＋)＋c(H^＋)　　c(NO)＋c(OH^－)(填寫“＞”“＝”或“＜”)。

火力發(fā)電廠釋放出大量的氮氧化物（NO_x）、二氧化硫和二氧化碳等氣體會(huì)造成環(huán)境污染。對(duì)燃煤廢氣進(jìn)行脫硝、脫硫和脫碳等處理，可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的。

（1）脫硝。利用甲烷催化還原NO_x：

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

   甲烷直接將NO₂還原為N₂的熱化學(xué)方程為       　　　　　　　　　　　              。

（2）脫碳。將CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為：

CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g) ；△H₃＜0

①在一恒溫恒容密閉容器中充入1 mol CO₂和3 mol H₂，進(jìn)行上述反應(yīng)。測(cè)得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如右圖所示。下列說

法正確的是__________（填字母代號(hào)）。

A．第10 min后，向該容器中再充入1 mol CO₂和

3 mol H₂，則再次達(dá)到平衡時(shí)c（CH₃OH）=1.5mol·L^-1

B．0~10 min內(nèi)，氫氣的平均反應(yīng)速率為0.075 mol/(L·min)

    C．達(dá)到平衡時(shí)，氫氣的轉(zhuǎn)化率為75%      

    D．該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為3/16

    E．升高溫度將使n(CH₃OH)/n(CO₂)減小

②甲醇燃料電池結(jié)構(gòu)如右圖所示。

其工作時(shí)正極的電極反應(yīng)式可表示為：_______                        。

  負(fù)極反應(yīng)式為：_______　　　　　　　　             

（3）脫硫。某種脫硫工藝中將廢氣經(jīng)處理后，

與一定量的氨氣、空氣反應(yīng)，生成硫酸銨和硝酸銨的混合物作為副產(chǎn)品化肥。

     硫酸銨和硝酸銨的水溶液的pH＜7，其中原因可用一個(gè)離子方程式表為：

                           ；在一定物質(zhì)的量濃度的硝酸銨溶液中滴加適量的NaOH溶液，使

溶液的pH=7，則溶液中：c(Na⁺)+c(H⁺)_____c(NO₃^-)+c(OH^-)（填寫“＞”“＝”或“＜”）。