氮氧化物(NO_x)、SO₂和CO₂等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行化学方法处理,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=-572 kJ·mol^-1

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

    H₂O(l)H₂O(g)　                       ΔH₃=+44 kJ·mol^-1

    写出甲烷将NO₂还原为N₂并生成液态水时的热化学方程

    式:　　　　　　　　　　　　　　             　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2) 工业上利用CO₂生产甲醇燃料,反应为CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)　ΔH=-49.0 kJ·

    mol^-1。

     将6 mol CO₂和8 mol H₂充入容积为2 L的密闭容器中(温度不变),H₂的物质的量随时间

     变化如下图实线所示(图中字母后的数字表示对应坐标)。

   ①该反应在08 min内CO₂的平均反应速率为　　　　       　　　　　　。 

   ②列式计算此温度下该反应的平衡常数:　　　      　　　　　　　　　　　　　。 

   ③第12 min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1 mol CO₂(g)和3 mol H₂O(g),则

     v_正　　   　　(填“大于”、“小于”或“等于”)v_逆。 

   ④仅改变某一条件再进行实验,测得H₂物质的量变化如上图虚线所示。与实线相比,曲线Ⅰ

     改变的条件可能是　　         　,曲线Ⅱ改变的条件可能是　         　　　。 

(3) 采用右图装置将SO₂转化为重要化工原料。若A为SO₂,B为O₂,

则A为　　　　　极,该极电极反应式

为　　　　　　　　　          　　　　　　。 

（4）常温下,K_sp(BaCO₃)=2.5×10^-9,K_sp(BaSO₄)=1.0×10^-10,欲用1 L

     Na₂CO₃溶液将0.01 mol BaSO₄转化为BaCO₃,则

     c(Na₂CO₃)≥　　　　　　　　。 

答案

(1) CH₄(g)+2NO₂(g)N₂ (g)+CO₂(g)+2H₂O(l)　ΔH=-954 kJ·mol^-1

   (2) ①0.125 mol·L^-1·min^-                ②K===0.5        ③小于　④升温　加压

   (3) 负　SO₂-2e^-+2H₂O4H⁺+S             (4) 0.25 mol·L^-1