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。(1)脱硝

Question

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 ：
CH ₄ (g)+4NO ₂ (g)=4NO(g)+CO ₂ (g)+2H ₂ O(g) △H1=- 574kJ/mol
CH ₄ (g)+4NO(g)=2N ₂ (g)+CO ₂ (g)+2H ₂ O(g) △H2=-1160kJ/mol
甲烷直接将NO ₂ 还原为N ₂ 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：CO ₂ (g)+3H ₂ (g) CH ₃ OH(g)+H ₂ O(g) △H3
①取五份等体积CO ₂ 和H ₂ 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(CH ₃ OH)与反应温度T的关系曲线如图，则上述CO ₂ 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1mol CO ₂ 和3mol H ₂ ，进行上述反应。测得CO ₂ 和CH ₃ OH(g)的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是____（填字母代号）。

A．第10min后，向该容器中再充入1mol CO ₂ 和3mol H ₂ ，则再次达到平衡时c(CH ₃ OH) =1. 5mol/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(CH ₃ OH)/n(CO ₂ )增大
③直接甲醇燃料电池结构如图所示。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SO ₂ 、NO ₂ 的物质的量之比为1:1，则该反应的化学方程式为___________。

Answer 1

(1)CH 4 (g)+2NO 2 (g)=N 2 (g)+CO 2 (g)+2H 2 O(g) △H=-867kJ/mol(2)①<；②B；③CH 3 OH-6e - +H 2 O=6H + +CO 2 (3)12NH 3 +3O 2 +4SO 2 +4NO 2 +6H 2 O=4(NH 4 ) 2 SO 4 +4NH 4 NO 3