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造成环境污染。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。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1160kJ·mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
(2)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)
①取五份等体积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的关系曲线如下图所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的ΔH3
0(填“>”、“<”或“=”)。
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下图所示。下列说法正确的是 (填字母代号)。
A.第10min后,向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2,则再次达到平衡时c(CH3OH)=1.5mol·L-1 |
B.0~10min内,氢气的平均反应![]() |
C.达到平衡时,氢气的转化率为0.75 |
D.该温度下,反应的平衡常数的值为3/16 |
E.升高温度将使n(CH3OH)/n(CO2)减小
③甲醇燃料电池结构如下图所示。其工作时正极的电极反应式可表示为
。
(3)脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1∶1,则该反应的化学方程式为 。
(4)硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH<7,其中原因可用一个离子方程式表示为: NH+H2O
NH3·H2O+H+ ;在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液,使溶液的pH=7,则溶液中:c(Na+)+c(H+) c(NO)+c(OH-)(填写“>”“=”或“<”)。
已知化学方程式:Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓,由此可得出的结论有______________。
人造骨是一种新型的无机非金属材料,它类似于人骨和天然牙的性质结构,这是利用了这类材料的________特性。人造骨可以依靠从人体体液中补充某些离子而形成新骨,可在骨骼界面产生分解、吸收、析出等反应,实现骨骼的牢固结合.人造骨植入人体内需要吸收人体中________形成新骨。
A.Ca2+ | B.Cl- | C.Na+ | D.PO43- |
氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得。
(1)根据性质,推测氮化硅陶瓷的用途是______________(填序号)。
A.制汽轮机叶片 | B.制有色玻璃 |
C.制永久性模具 | D.制造柴油机 |
(2)写出N的原子结构示意图:______________,请写出氮化硅的化学式:______________。
(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除氢氟酸外,它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式:______________。
(4)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下,加强热发生反应,可得较高纯度的氮化硅,反应的化学方程式为______________。
硅胶是网状多孔的物质,有强吸附性,可用作干燥剂、吸附剂和催化剂的载体。在减压条件下将硅酸加热至300℃,使其失水即可得硅胶。现以石英、纯碱为主要原料(其它原料任选)制备硅胶。写出有关的化学方程式:___________________________________。
如下图中A、B、C、D分别代表有关反应中的一种化合物,其中物质A是一种高熔点化合物,不溶于硫酸、硝酸,却溶于氢氟酸。请填写以下空白。
(1)A、B、C、D的化学式分别是___________、___________、___________、___________。
(2)A→B的化学方程式是_______________________________________________
(3)C→D的离子方程式是_______________________________________________