火力发电厂释放出大量氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体而造成环境污染。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= -574 kJ/mol
CH4(g)+4NO(g) =2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2= -1 160 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的关系曲线如图甲所示,则上述CO2转化为甲醇反应的△H3____(填 “>”“<”或“=”)0。
①在图中用虚线画出400℃时对应的图象;
②a、b、c三点中,NO2的转化率最高的是____(填字母)。
(4)N2H4能使锅炉内壁的铁锈(主要成分为Fe2O3)变成磁性氧化铁(Fe3O4)层,从而减缓锅炉锈蚀。若反 应过程中联氨转化为氮气,则每生成1 mol Fe3O4,转移电子的物质的量为_______________。
(5)联氨-空气燃料电池是一种碱性电池,电解质溶液是20% ~30%的氢氧化钾溶液。该电池放电时,负极的反应式为______________。
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