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

题型：0110 期末题难度：来源：

火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NO_x）、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NO_x：
CH₄(g)＋4NO₂(g)＝4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H1＝－574 kJ/mol
CH₄(g)＋4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H2＝－1160 kJ/mol
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
①取五份等体体积CO₂和H₂的的混合气体（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（上图(左)），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上图（右）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1mol CO₂和3mol H₂，则再次达到平衡时c(CH₃OH)=1．5 mol/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下图所示。其工作时负极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。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
_____________________。

答案

（1）CH₄(g)+2NO₂(g)＝N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H＝－867kJ/mol
（2）①＜；②B；③CH₃OH-6e^-+H₂O＝6H⁺+CO₂
（3）12NH₃+3O₂+4SO₂+4NO₂+6H₂O＝4(NH₄)₂SO₄+4NH₄NO₃