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对环境造成严重影响。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。
22.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) △H3
取五份等体积的CO2和H2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(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如右图所示，则上述CO2转化为甲醇的反应热△H3_____0(填“>”､“<”或“=”)，该反应的平衡常数表达式为_______。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图所示，试回答：
0~10min内，氢气的平均反应速率为_____mol/(L·min)。第10min后，若向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2，则再次达到平衡时CH3OH(g)的体积分数 (填“变大”､“减少”或“不变”)。
23.脱硫。
①有学者想利用如右图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料。A､B是惰性电极，A极的电极反应式为：____
②某种脱硫工艺中将废气处理后，与一定量的氨气、空气反应
A．加入适量的硝酸，抑制 NH4+的水解
B．加入适量的氨水，使溶液的 PH = 7
C．加入适量的 NaOH 溶液，使溶液的PH = 7
D．加入适量的NH4NO3
考察知识点
- 有机物分子中的官能团及其结构
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正确答案
① < K=
解析
本题涉及化学反应中的能量变化以及化学平衡知识的综合计算知识，原电池原理分析，电解质溶液中电荷守恒的应用，化学反应速率、平衡常数计算分析，属于综合知识的考查，难度中等
考查方向
本题涉及化学反应中的能量变化以及化学平衡知识的综合计算知识，原电池原理分析，电解质溶液中电荷守恒的应用，化学反应速率、平衡常数计算分析，属于综合知识的考查，难度中等
解题思路
本题涉及化学反应中的能量变化以及化学平衡知识的综合计算知识，原电池原理分析，电解质溶液中电荷守恒的应用，化学反应速率、平衡常数计算分析，属于综合知识的考查，难度中等
易错点
化学反应方程式的书写、产率的计算、溶度积有关计算、物质的检验等
正确答案
SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+ B
解析
①该原电池中，负极上失电子被氧化，所以负极上投放的气体是二氧化硫，二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子，则A为负极，A电极发生的反应为：SO2-2e-+2 H2O=4H++SO42-；原电池放电时，电流由正极流向负极，电子带负电荷，流动方向与电流方向相反，即电子流向由A流向C，故答案为：A；SO2-2e-+2 H2O=4 H++SO42-；
②将硝酸铵溶解于水中，由于溶液中铵根离子水解显示酸性，即NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+，其PH＜7,为了使该溶液中的NH4+ 和 NO3－离子的物质的量浓度之比等于1 : 1，利用电荷守恒c（H+）+c（NH4+）=c（NO3-）+c（OH-），c(NH4+)=c(NO3－)，即增加c(NH4+)加入适量的硝酸，会使c(NO3
考查方向
解题思路
①SO2与O2反应生成SO3，SO3再与水化合生成硫酸，根据硫酸的出口判断正负极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，原电池放电时，电子由负极流向正极；
②溶液中铵根离子水解显示酸性，为了使该溶液中的NH4+ 和 NO3-离子的物质的量浓度之比等于1 : 1，根据电荷守恒来分析．
易错点
化学反应方程式的书写、产率的计算、溶度积有关计算、物质的检验等