Question

随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO₂)排放量减少8%，氮氧化物(NO_x)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。

Ⅰ．处理NO_x的一种方法是利用甲烷催化还原NO_x。

CH₄(g)+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)  △H₁=－574kJ·mol­^－1

CH₄(g)+4NO(g)=2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)    △H₂

CH₄(g)+2NO₂ (g)= N₂(g) + CO₂(g)+2H₂O(g)      △H₃=－867kJ·mol^－1

则△H₂=                 。

Ⅱ． 化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产过程中产生的SO₂是大气中SO₂的主要来源。

（1）      将煤转化为水煤气是将煤转化为洁净燃料的方法之一，反应为

C(s) + H₂O(g) == CO(g) + H₂(g)

该反应的化学平衡常数表达式为K=                     。

     800℃时，将1molCO、3mol H₂O、1mol H₂充入容积为1L的容器中，发生反应：CO(g) + H₂O(g) CO₂(g) + H₂(g)，反应过程中各物质的浓度如右图t₁前所示变化。若保持温度不变，t₂时再向容器中充入CO、H₂各1mol，平衡将      移动（填“向左”、 “向右”或“不”）。t₂时，若改变反应条件，导致H₂浓度发生如右图t₂后所示的变化，则改变的条件可能是        （填符号）。

a加入催化剂　  b降低温度　  c缩小容器体积　  d减少CO₂的量

（2）碘循环工艺不仅能吸收SO₂降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

 

①用离子方程式表示反应器中发生的反应                         。

②用化学平衡移动的原理分析，在 HI分解反应中使用膜反应器分离出H₂的目的是                                                                  。

Ⅲ．开发新能源是解决大气污染的有效途径之一。直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示：

                                                         

通入a气体的电极是原电池的      极（填“正”或“负”），其电极反应式为       。                   

Answer 1

I．   －1160kJ·mol^－1（2分）

   II．

（1）  K=c(CO)·c(H₂)/c(H₂O)（2分）   ,

右  （2分）  b    （2分）

   （2）SO₂+2H₂O=H₂SO₄+H₂   (2分)

降低生成物的浓度，使平衡向正方向移动（2分）

III． 负（1分）      CH₃OH﹣6e^－+H₂O→CO₂+6H⁺  （2分）