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近年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)電力的需求越來越高，這也促進(jìn)了我國(guó)電力工業(yè)高速發(fā)展，但我國(guó)電力結(jié)構(gòu)中，火電比重非常大，占發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘康?5%以上，且火電比重還在逐年上升。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)；ΔH₃

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)系曲線如右圖所示，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．升高溫度將使n(CH₃OH)/n(CO₂)減小

③甲醇?jí)A性燃料電池工作時(shí)負(fù)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：　                                　；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“＜”）。

（14分）近年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)電力的需求越來越高，這也促進(jìn)了我國(guó)電力工業(yè)高速發(fā)展，但我國(guó)電力結(jié)構(gòu)中，火電比重非常大，占發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘康?5%以上，且火電比重還在逐年上升。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)；ΔH₃

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)系曲線如右圖所示，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．升高溫度將使n(CH₃OH)/n(CO₂)減小

③甲醇?jí)A性燃料電池工作時(shí)負(fù)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：　                                　；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）△H₁＝-574kJ·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)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為：

CO₂（g）＋3H₂（g）CH₃OH（g）＋H₂O（g）  △H₃

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)系曲線如右圖所示，則上述CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)的△H₃__________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②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)間變化如右下圖所示。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）=1．5 mol/L

        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直接甲醇燃料電池結(jié)構(gòu)如右下圖所示。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。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：                        ；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“＜”）

（12分）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）  △H₃

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)系曲線如圖1所示，則上述CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)的△H₃         0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

    ②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)間變化如圖2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）=1.5 mol/L

         B．0~10 min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．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。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：                     ；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，溶液的pH=7，則溶液中c（Na⁺）+c（H⁺）     c（NO₃^-）+c（OH^-）（填“＞”“＝”或“＜”）