Question

燃煤廢氣中的氮氧化物（NO_x）、二氧化碳等氣體，常用下列方法處理，以實現節能減排、廢物利用等。
（1）①對燃煤廢氣進行脫硝處理時，常利用甲烷催化還原氮氧化物，如：
CH₄ (g)＋4NO₂(g)＝4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)  △H＝－574 kJ·mol^－1
CH₄(g)＋4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)   △H＝－1160 kJ·mol^－1
則CH₄(g)將NO₂(g)還原為N₂(g)等的熱化學方程式為                      。
②若用甲烷作為燃料電池的原料，請寫出在堿性介質中電池負極的電極反應式           。
（2）將燃煤廢氣中的CO₂轉化為甲醚的反應原理為：
2CO₂(g) + 6H₂(g)CH₃OCH₃(g) + 3H₂O(g)  △H < 0
①對于該反應下列說法正確的是（   ）

A．若溫度升高，則反應的平衡常數K將增大”

B．一定條件下增加H2的濃度可以提高反應速率

C．加入催化劑可提高CO2的轉化率

D．恒溫恒容條件下若壓強保持不變，可認為反應到達平衡狀態

②將6 molH₂和2 mol CO₂在2L密閉容器中混合，當該反應達到平衡時，測得平衡混合氣中CH₃OCH₃的體積分數約為16.7％（即1/6），此時CO₂的轉化率為     

Answer 1

（1）①CH₄(g)＋2NO₂(g)=N₂(g)＋CO₂(g) ＋2H₂O(g)  △H＝－867 kJ·mol^－1
②CH₄ －8e^－ ＋10 OH^－＝CO₃^2－ ＋7H₂O
（2）①BD    ②    CO₂的轉化率為80%

試題分析：（1）①將第一個式子與第二個式子相疊加，就的到CH₄(g)將NO₂(g)還原為N₂(g)等的熱化學方程式，即CH₄(g)＋2NO₂(g)=N₂(g)＋CO₂(g) ＋2H₂O(g)  △H＝－867 kJ·mol^－1。
（2）①A.反應為吸熱反應，升高溫度反應逆向移動，K將減小，故錯；
B.增大其它的濃度，反應速率加快，故正確；
C.催化劑不影響化學平衡的移動，故錯；
D.反應前后的氣體的總物質的量是不相等的，故正確。
點評：本題考查反應速率、平衡常數計算、平衡移動、等效平衡等，難度中等，注意使用等效平衡思想分析，使問題簡單化，也可以根據平衡常數計算，但比較麻煩。