Question

（16分）火力發(fā)電廠釋放出大量氮氧化合物（NOx）、SO2和CO2等氣體會造成環(huán)境問題。對燃煤廢氣進行脫硝、脫硫和脫碳等處理，可實現(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＝－1160 kJ/mol

甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為 。

（2）脫碳。將CO2轉化為甲醇：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進行上述反應。測得CO2和CH3OH(g)濃度隨時間變化如圖1所示。回答：0～10 min內，氫氣的平均反應速率為 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。

②如圖2，25℃時以甲醇燃料電池（電解質溶液為稀硫酸）為電源來電解300mL 某NaCl溶液，正極反應式為 。在電解一段時間后，NaCl溶液的pH值變?yōu)?3（假設NaCl溶液的體積不變），則理論上消耗甲醇的物質的量為 mol。

③取五份等體積的CO2和H2的混合氣體（物質的量之比均為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，反應相同時間后，測得甲醇的體積分數(shù)φ（CH3OH）與反應溫度T的關系曲線如圖3所示，則上述CO2轉化為甲醇的反應的△H3 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）脫硫。燃煤廢氣經脫硝、脫碳后，與一定量氨氣、空氣反應，生成硫酸銨。硫酸銨水溶液呈酸性的原因是 (用離子方程式表示)；室溫時，向(NH4)2SO4,溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性，則所得溶液中微粒濃度大小關系c(Na＋） c(NH3·H2O)。（填“＞”、“＜”或“＝”）

Answer 1