Question

(8分)燃煤廢氣中的氮氧化物、二氧化碳等氣體,常用下列方法處理，以實現(xiàn)節(jié)能減排、廢物利用等。
(1)對燃煤廢氣進(jìn)行脫硝處理時，常利用甲烷催化還原氮氧化物。如：
則CH₄ ( g)將NO₂ (g)還原為N₂(g)等的熱化學(xué)方程式是________________________________
(2)將燃煤廢氣中的CO₂轉(zhuǎn)化為甲醚的化學(xué)方程式為：。已知在一定壓強(qiáng)下,該反應(yīng)隨溫度的升高而CO₂的轉(zhuǎn)化率降低。則該反應(yīng)的________ 0(填“ >”或“ <”）；若用以甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極構(gòu)成燃料電池,則該電池中負(fù)極的電極反應(yīng)式是________________________________,放電過程中溶液的PH________ (填“增大”、“減小”或“不變”）。

Answer 1

（1）CH₄(g)＋2NO₂(g)=N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H=－867kJ·mol^－1
（2）<  CH₃OCH₃－12e^－＋16OH^－=2CO₃^2－＋11H₂O   減小

考查化學(xué)反應(yīng)原理
（1）依據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)(①+②）/2，可得：CH₄(g)＋2NO₂(g)=N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H=－867kJ·mol^－1
（2）升溫而CO₂的轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡左移，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H<0；
在燃料電池中，總反應(yīng)為：CH₃OCH₃＋3O₂＋4OH^－=2CO₃^2－＋5H₂O
正極反應(yīng)為：O₂＋4e^－＋2H₂O=4OH^－
負(fù)極反應(yīng)為：CH₃OCH₃－12e^－＋16OH^－=2CO₃^2－＋11H₂O
由電極反應(yīng)可知，放電過程中不斷消耗OH^－，溶液的pH減小