(2012?天津模擬)為改善大氣質(zhì)量,國家擬于“十二五”期間,力爭將CO
2變?yōu)槿剂匣蛴袡C(jī)化學(xué)產(chǎn)品的構(gòu)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),將二氧化硫(SO
2)排放量減少8%,氮氧化物(NO
x)排放量減少10%.
I.一種將CO
2變?yōu)槿剂匣蛴袡C(jī)化學(xué)產(chǎn)品的構(gòu)想分成3個(gè)步驟:
①利用濃碳酸鉀溶液吸收空氣中的CO
2;
②將第①步吸收液電解產(chǎn)生H
2和O
2,同時(shí)分離出CO
2;
③將第②步產(chǎn)生的H
2(g)和CO
2(g)在一定條件下轉(zhuǎn)化成CH
4(g)和H
2O(l).
已知:H
2(g)+
O
2(g)=H
2O(l)△H
1=-285.8kJ/mol
CH
4(g)+2O
2(g)=CO
2(g)+2H
2O(l)△H
2=-889.6kJ/mol
寫出第③步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-253.6kJ/mol
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-253.6kJ/mol
.
II.目前,消除大氣污染有多種方法.
(1)處理NO
x的一種方法是利用甲烷催化還原NO
x.寫出甲烷直接將NO
2還原得到無污染的產(chǎn)物的化學(xué)方程式
CH4+2NO2═N2+CO2+2H2O
CH4+2NO2═N2+CO2+2H2O
.
(2)降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化 轉(zhuǎn)化器,發(fā)生如下反應(yīng):
2NO(g)+2CO(g)?N
2(g)+2CO
2(g);△H<0.
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
.
在一定溫度下,將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中,反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖1所示.
若保持溫度不變,20min時(shí)再向容器中充入CO、N
2各0.6mol,平衡將
不
不
移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”).
若20min時(shí)改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致N
2濃度發(fā)生如圖1所示的變化,則改變的條件可能是
②
②
(填序號(hào)).
①加入催化劑 ②降低溫度 ③縮小容器體積 ④增加CO
2的量
(3)最近,某科研單位研制成功一種處理SO
2的方法:利用電化學(xué)原理將發(fā)電廠產(chǎn)生的大量SO
2制成硫酸,裝置如圖2,其電池反應(yīng)方程式為:2SO
2+O
2+2H
2O=2H
2SO
4,該電池電動(dòng)勢為1.06V.實(shí)際過程中,將SO
2通入電池的
負(fù)
負(fù)
極(填“正”或“負(fù)”),負(fù)極反應(yīng)式為
SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-
SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-
.用這種方法處理SO
2廢氣的優(yōu)點(diǎn)是可回收大量有效能,副產(chǎn)品為H
2SO
4,減少環(huán)境污染.