Question

Ⅰ.利用化學原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進行有效檢測與合理處理。用乙烯作為還原劑將氮的氧化物還原為N₂是燃煤煙氣的一種脫硝(除NO_x)技術。其脫硝機理如圖所示。寫出該脫硝過程中乙烯和NO₂反應的化學方程式                    。

Ⅱ.(1)如圖是1 mol NO₂(g)和1 mol CO(g)反應生成CO₂和NO過程中的能量變化示意圖,若在反應體系中加入催化劑,反應速率增大,E₁的變化是   (填“增大”、“減小”或“不變”,下同),ΔH的變化是    。

(2)甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是①CH₃OH(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+3H₂(g)ΔH="+49.0" kJ·mol^-1;
②CH₃OH(g)+O₂(g)=CO₂(g)+2H₂(g)ΔH="-192.9" kJ·mol^-1。
又知③H₂O(g)=H₂O(l) ΔH="-44" kJ·mol^-1。
則甲醇蒸氣完全燃燒生成液態水的熱化學方程式為                    。
寫出甲醇質子交換膜燃料電池在酸性條件下的負極反應式:                     。

Answer 1

Ⅰ.2C₂H₄+6NO₂=4CO₂+3N₂+4H₂O[或2CH₂CH₂+6NO₂4CO₂+3N₂+4H₂O]
Ⅱ.(1)減小 不變
(2)CH₃OH(g)+O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l) ΔH="-764.7" kJ·mol^-1 CH₃OH+H₂O-6e^-CO₂+6H⁺

Ⅰ.觀察題圖可知,C₂H₄與NO₂反應生成CO₂、N₂、H₂O。
Ⅱ.(1)催化劑可降低反應的活化能,但不能改變反應熱,故E₁減小、ΔH不變。
(2)根據蓋斯定律,由②×3-①×2+③×2得CH₃OH(g)+O₂(g)CO₂(g)+2H₂O(l) ΔH=-764.7kJ·mol^-1。
在甲醇質子交換膜燃料電池中,酸性條件下,其負極的電極反應式為CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺。