燃煤煙氣中含有大量的氮氧化合物(NO
x)、二氧化硫和二氧化碳等,不宜直接排放到空氣中,可采用以下措施對燃煤煙氣進(jìn)行處理.
(1)脫硝:選擇性催化還原法的脫硝原理是在催化劑存在下,通入甲烷使氮氧化合物(NO
x)轉(zhuǎn)化為無害氣體,發(fā)生如下反應(yīng):
CH
4(g)+4NO
2(g)=4NO(g)+CO
2(g)+2H
2O(g)△H
1=-574kJ?mol
-1CH
4(g)+4NO(g)=2N
2(g)+CO
2(g)+2H
2O(g)△H
2=-1160kJ?mol
-1甲烷直接將NO
2還原為N
2的熱化學(xué)方程式為
.
(2)脫硫:石灰石-石膏濕法煙氣脫硫的工作原理是煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的空氣反應(yīng)生成石膏(CaSO
4?2H
2O).某電廠用煤400噸(煤中含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%),若燃燒時煤中的硫全部轉(zhuǎn)化成二氧化硫,用石膏濕法煙氣脫硫中有96%的硫轉(zhuǎn)化為石膏,則可生產(chǎn)石膏
噸.
(3)脫碳:從脫硝、脫硫后的煙氣中獲取二氧化碳,用二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向.將CO
2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)△H
3①取五份等體體積CO
2和H
2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1:3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時間后,測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH
3OH) 與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如下圖1所示,則上述CO
2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的△H
3
0(填“>”、“<”或“=”).
②在容積為1L的恒溫密閉容器中充入1mol CO
2和3mol H
2,進(jìn)行上述反應(yīng).測得CO
2和CH
3OH(g)的濃度隨時間變化如上圖2所示.若在上述平衡體系中再充0.5mol CO
2和1.5mol H
2O(g) (保持溫度不變),則此平衡將
移動(填“向正方向”、“不”或“逆方向”)
③甲烷可制成合成氣(CO、H
2),再制成甲醇,代替日益供應(yīng)緊張的燃油.將CH
4設(shè)計(jì)成燃料電池,其利用率更高,裝置示意如上圖3(A、B為多孔性碳棒).持續(xù)通入甲烷,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,消耗甲烷體積VL.
a.V=67.2L時,溶液中離子濃度大小關(guān)系為
.
b.V=89.6L時,負(fù)極電極反應(yīng)為
.