Question

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重，國(guó)家擬于“十二五”期間，將二氧化硫(SO₂)排放量減少8%，氮氧化物(NO_x)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。

Ⅰ．處理NO_x的一種方法是利用甲烷催化還原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

CH₄(g)+2NO₂ (g)= N₂(g) + CO₂(g)+2H₂O(g)      △H₃=－867kJ·mol^－1

則△H₂=                 。

Ⅱ． 化石燃料的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的SO₂是大氣中SO₂的主要來(lái)源。

（1）      將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一，反應(yīng)為

C(s) + H₂O(g) == CO(g) + H₂(g)

該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=                     。

     800℃時(shí)，將1molCO、3mol H₂O、1mol H₂充入容積為1L的容器中，發(fā)生反應(yīng)：CO(g) + H₂O(g) CO₂(g) + H₂(g)，反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)的濃度如右圖t₁前所示變化。若保持溫度不變，t₂時(shí)再向容器中充入CO、H₂各1mol，平衡將      移動(dòng)（填“向左”、 “向右”或“不”）。t₂時(shí)，若改變反應(yīng)條件，導(dǎo)致H₂濃度發(fā)生如右圖t₂后所示的變化，則改變的條件可能是        （填符號(hào)）。

a加入催化劑　  b降低溫度　  c縮小容器體積　  d減少CO₂的量

（2）碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO₂降低環(huán)境污染，同時(shí)又能制得氫氣，具體流程如下：

 

①用離子方程式表示反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)                         。

②用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理分析，在 HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H₂的目的是                                                                  。

Ⅲ．開(kāi)發(fā)新能源是解決大氣污染的有效途徑之一。直接甲醇燃料電池(簡(jiǎn)稱DMFC)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量轉(zhuǎn)化率高、對(duì)環(huán)境無(wú)污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來(lái)越受到關(guān)注。DMFC工作原理如圖所示：

                                                         

通入a氣體的電極是原電池的      極（填“正”或“負(fù)”），其電極反應(yīng)式為       。                   

Answer 1

I．   －1160kJ·mol^－1（2分）

   II．

（1）  K=c(CO)·c(H₂)/c(H₂O)（2分）   ,

右  （2分）  b    （2分）

   （2）SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂   (2分)

降低生成物的濃度，使平衡向正方向移動(dòng)（2分）

III． 負(fù)（1分）      CH₃OH﹣6e^－+H₂O→CO₂+6H⁺  （2分）