利用化学原理对废气、废水进行脱硝、脱碳处理,可实现绿色环保、废物利用,对构建生态文明有重要意义。
Ⅰ.脱硝:
(1)H
2还原法消除氮氧化物
已知:N
2(g)+2O
2(g)=2NO
2(g) △
H=+133kJ·mol
-1H
2O(g)=H
2O(l) △
H=-44kJ·mol
-1H
2的燃烧热为285.8KJ·mol
-1在催化剂存在下,H
2还原NO
2生成水蒸气和氮气的热化学方程式为_____________。
(2)用NH
3催化还原法消除氮氧化物,发生反应:
4NH
3(g)+6NO(g)

5N
2(g)+6H
2O(l) △
H<0
相同条件下,在2L恒容密闭容器中,选用不同催化剂,产生N
2的量随时间变化如图所示。

① 计算0~4分钟在A催化剂作用下,
反应速率
v(NO)=_______。
② 下列说法正确的是________。
A.该反应的活化能大小顺序是:E
a(A)>E
a(B)>E
a(C)
B.增大压强能使反应速率加快,是因为增加了活化分子百分数
C.单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时,说明反应已达到平衡
D.若反应在恒容绝热的密闭容器中进行,当
K值不变时,说明已达到平衡
(3)微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。

① 已知A、B两极生成CO
2和N
2的物质的量之比为5 : 2,写出A极的电极反应式_____________________。
② 解释去除NH
4+的原理___________________。
Ⅱ.脱碳:
(4)用甲醇与CO反应生成醋酸可消除CO污染。常温下,将a mol·L
-1醋酸与bmol·L
-1 Ba(OH)
2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2
c(Ba
2+)=
c(CH
3COO
-),忽略溶液体积变化,计算醋酸的电离常数
Ka=__________(用含a、b的代数式表示)。