Question

火力发电厂释放出的大量氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染．对燃烧废气进行脱硝

火力发电厂释放出的大量氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染．对燃烧废气进行脱硝、脱碳和脱硫等处理，可实验绿色环保、节能减排、废物利用．（1）脱硝：利用甲烷催化还原NOx；CH4（g）+4NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ?mol-1CH4（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）△H＜0T℃时，取2mol CO2和4mol H2混合，加入到1L恒容密闭容器中，发生上述反应，10分钟后达到平衡时测得甲醇的体积分数为25%，计算氢气的转化率______．T℃时该反应的化学平衡常数K=______；升高温度，K______．（选填“增大”“减小”“不变”）（3）脱硫：某种脱硫工艺中将废气处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物．设烟气中SO2、NO2的物质的量为1：1，写出该反应的化学方程式（不要求配平）______．将生成的硫酸铵和硝酸铵的混合物溶解于水，室温下测得溶液的pH小于7，其原因是______．

Answer 1

（1）因盖斯定律，不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的．两式相加，可得
2CH₄（g）+4NO₂（g）=2N₂（g）+2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1734 kJ/mol  
故答案为：2CH₄（g）+4NO₂（g）=2N₂（g）+2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1734 kJ/mol       
              （2）CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）△H＜0
 起始（mol）        2           4           0          0
 反应（mol）        X          3X           X          X
10分钟后（mol）   2-X         4-3X          X          X
甲醇的体积分数为

X

2-X+4-3X+X+X

×100%=25%    可得：X=1
 所以氢气的转化率为：

3

4

×100%=75%，
平衡常数K=

C(CH3OH)C(H2O)

C(CO2)C3( H2)

=

1×1

1×1

=1
升高温度，平衡向吸热的方向移动，即逆向移动，K减小．
故答案为：75%；1；减小；
（3）由题目信息可知反应为NH₃、O₂、SO₂、NO₂、H₂O，生成物为（NH₄）₂SO₄、NH₄NO₃，
由此可写出方程式为NH₃+O₂+SO₂+NO₂+H₂O→（NH₄）₂SO₄+NH₄NO₃，
故答案为：NH₃+O₂+SO₂+NO₂+H₂O→（NH₄）₂SO₄+NH₄NO₃         
（4）因铵盐要发生水解：NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺，故答案为：NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺