研究NO_x、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义,可实现绿色环保、节能

   减排、废物利用等目的。

 (1) 利用甲烷催化还原NO_x:

     CH₄(g)+4NO₂(g)4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)　     ΔH₁=-574 kJ·mol^-1

     CH₄(g)+4NO(g)2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)　 ΔH₂=-1 160 kJ·mol^-1

甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为

(2) 已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,发生如下反

应:   CO(g)+H₂O(g)H₂(g)+CO₂(g),500 ℃时的平衡常数为9,若在该温度下进行反应,设

起始时CO和H₂O的浓度均为0.02 mol·L^-1,则CO的平衡转化率为　     　　　。 

(3) 用活化后的V₂O₅作催化剂,氨气将NO还原成N₂的一种反应历程如图1所示。

     图1　氨气选择性还原NO反应历程            图2　气体中含氮组分浓度随温度变化

    ①写出总反应的化学方程式:　                                           。 

②测得该反应的平衡常数与温度的关系为lg K=5.08+,该反应是　　　　(填“吸热”或

  “放热”)反应。 

③该反应的含氮气体组分随温度变化如图2所示,当温度达到700 K时,发生副反应的化学

  方程式为　　　　　                              　　　　　　　　　　　。 

(4) 图3是用食盐水作电解液电解烟气脱氮的一种原理图,NO被阳极产生的氧化性物质氧化为N,尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。图4是电流密度和溶液pH对烟气脱硝的影响。

                 图3                    图4　电流密度、pH对NO去除率的影响

①NO被阳极产生的氧化性物质氧化为N反应的离子方程式为

　　　　　　　　　                                           　　　　。 

②溶液的pH对NO去除率影响的原是 　　　                          　　　　　　　。 

③若极板面积为10 cm²,实验烟气含NO 1.5%,流速为0.070 L·s^-1(气体体积已折算成标准状况,

  且烟气中无其他气体被氧化),法拉第常数为96 500 C·mol^-1,测得电流密度为1.0 A·cm^-2。

  列式计算实验中NO去除率:                                                   　。 

答案

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

   (2) 75%

   (3) ①4NH₃+4NO+O₂4N₂+6H₂O　②放热　③4NH₃+5O₂4NO+6H₂O

   (4) ①3Cl₂+8OH^-+2NO2N+6Cl^-+4H₂O　②次氯酸钠在酸性条件下氧化性增强

       ③×100%=73.7%