（2014•东营二模）火力发电厂释放出大量氮氧化物（NOx）、SO2和CO2等气体会造成环境问题．对燃煤废气进行脱硝、脱
（2014•东营二模）火力发电厂释放出大量氮氧化物（NOx）、SO2和CO2等气体会造成环境问题．对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的．（1）脱硝．利用甲烷催化还原NOx：
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=-1160kJ•mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为______．
（2）脱碳．将CO2转化为甲醇：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H3
①在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2进行上述反应．测得CO2和CH3OH（g）浓度随时间变化如图1所示．回答：0～10min内，氢气的平均反应速率为______mol/（L•min）；第10min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1mol CO2（g）和1mol H2O（g），则平衡______（填“正向”、“逆向”或“不”）移动．
②取五份等体积的CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3______0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）脱硫．利用Na2SO3溶液可脱除烟气中的SO2．Na2SO3可由NaOH溶液吸收SO2制得．NaOH溶液吸收SO2的过程中，pH随n（SO32-）：n（HSO3-）变化关系如下表：
| n（SO32-）：n（HSO3-） | 91：9 | 1：1 | 9：91 |
| pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
②当溶液呈中性时，离子浓度关系正确的是（选填字母）：______．
a．c（Na+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）
b．c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（SO32-）＞c（H+）=c（OH-）
c．c（Na+）+c（H+）=c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-）
赞 金慕雪 春芽
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（1）因盖斯定律，不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的．两式相加，可得
2CH4（g）+4NO2（g）=2N2（g）+2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1734 kJ/mol，
故答案为：2CH4（g）+4NO2（g）=2N2（g）+2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1734 kJ/mol；
（2）①由图可知，10min时，反应已经达平衡，△c（CO2）=1.00mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，所以10min内，v（CO2）=
△c(CO2)
△t=[0.75mol/L/10min]=0.075mol/（L•min），反应速率之比等于计量数之比，故v（H2）=3v（CO2）=3×0.075mol/（L•min）=0.225mol/（L•min），
∵根据图象可知：c（CO2）平衡=0.25mol/L，c（CH3OH）平衡=0.75mol/L，因为CO2的起始浓度为1mol/L而加入的物质的量为1mol，所以可知容器的体积为1L，再根据反应CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O可求得，c（H2）平衡=[3mol/1L]-3×0.75=0.75mol/L，c（H2O）平衡=c（CH3OH）平衡=0.75mol/L，
该温度下该反应的K=
c(CH3OH)平衡c(H2O)平衡
c(CO2)平衡c3(H2)平衡=[0.75mol/L×0.75mol/L
0.25mol/L×(0.75mol/L)3=
16/3]，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1mol CO2（g）和1mol H2O（g）时，比值
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)=[0.75mol/L×1.75mol/L
1.25mol/L×(0.75mol/L)3=
112/45]＜[16/3]，所以平衡要向正反应方向移动，
故答案为：0.225；正向；
②由图可知最高点反应到达平衡，达平衡后，温度越高，φ（CH3OH）越小，平衡向逆反应进行，升高温度平衡吸热方向进行，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，即△H3＜0，故答案为：＜；
（3）①由表格中的数据可知，溶液呈酸性，HSO3-越多，酸性越强，是因为溶液中存在：HSO3-⇌SO32-+H+； HSO3-+H2O⇌H2SO3+OH-电离程度大于水解程度，溶液显酸性，
故答案为：酸；溶液中存在：HSO3-⇌SO32-+H+； HSO3-+H2O⇌H2SO3+OH-电离程度大于水解程度，故溶液显酸性；
②吸收液呈中性时，溶质为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠，电离与水解的程度相等，
a．由电荷守恒可知，c（H+）+c（Na+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），中性溶液则c（H+）=c（OH-），则c（Na+）=2c（SO32-）+c（HSO3-），故a正确；
b．SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-，HSO3-⇌H++SO32-，亚硫酸两步水解，则离子
2CH4（g）+4NO2（g）=2N2（g）+2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1734 kJ/mol，
故答案为：2CH4（g）+4NO2（g）=2N2（g）+2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1734 kJ/mol；
（2）①由图可知，10min时，反应已经达平衡，△c（CO2）=1.00mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，所以10min内，v（CO2）=
△c(CO2)
△t=[0.75mol/L/10min]=0.075mol/（L•min），反应速率之比等于计量数之比，故v（H2）=3v（CO2）=3×0.075mol/（L•min）=0.225mol/（L•min），
∵根据图象可知：c（CO2）平衡=0.25mol/L，c（CH3OH）平衡=0.75mol/L，因为CO2的起始浓度为1mol/L而加入的物质的量为1mol，所以可知容器的体积为1L，再根据反应CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O可求得，c（H2）平衡=[3mol/1L]-3×0.75=0.75mol/L，c（H2O）平衡=c（CH3OH）平衡=0.75mol/L，该温度下该反应的K=
c(CH3OH)平衡c(H2O)平衡
c(CO2)平衡c3(H2)平衡=[0.75mol/L×0.75mol/L
0.25mol/L×(0.75mol/L)3=
16/3]，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1mol CO2（g）和1mol H2O（g）时，比值
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)=[0.75mol/L×1.75mol/L
1.25mol/L×(0.75mol/L)3=
112/45]＜[16/3]，所以平衡要向正反应方向移动，
故答案为：0.225；正向；
②由图可知最高点反应到达平衡，达平衡后，温度越高，φ（CH3OH）越小，平衡向逆反应进行，升高温度平衡吸热方向进行，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，即△H3＜0，故答案为：＜；
（3）①由表格中的数据可知，溶液呈酸性，HSO3-越多，酸性越强，是因为溶液中存在：HSO3-
⇌SO32-+H+； HSO3-+H2O⇌H2SO3+OH-电离程度大于水解程度，溶液显酸性，故答案为：酸；溶液中存在：HSO3-
⇌SO32-+H+； HSO3-+H2O⇌H2SO3+OH-电离程度大于水解程度，故溶液显酸性；②吸收液呈中性时，溶质为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠，电离与水解的程度相等，
a．由电荷守恒可知，c（H+）+c（Na+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），中性溶液则c（H+）=c（OH-），则c（Na+）=2c（SO32-）+c（HSO3-），故a正确；
b．SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-，HSO3-⇌H++SO32-，亚硫酸两步水解，则离子
1年前
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