火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NO
x)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。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NO
x:
CH
4(g)+4NO
2(g)= 4NO(g)+CO
2(g)+2H
2O(g)△
H1=-574 kJ·mol
-1CH
4(g)+4NO(g)= 2N
2(g)+CO
2(g)+2H
2O(g)△
H2=-1160 kJ·mol
-1甲烷直接将NO
2还原为N
2的热化学方程式为____________________。
(2)脱碳。将CO
2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO
2(g)+3H
2(g)

CH
3OH(g)+H
2O(g) △
H3①取五份等体积CO
2和H
2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(CH
3OH)与反应温度
T的关系曲线如图1所示,则上述CO
2转化为甲醇的反应的△
H3________0(填“>”、“<”或“=”)。

②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO
2和3 mol H
2,进行上述反应。测得CO
2和CH
3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。下列说法正确的是________(填字母代号)。
A.第10 min后,向该容器中再充入1 mol CO2和3 mol H2,则再次达到平衡时c(CH3OH)=1.5mol/L |
B.0~10 min内,氢气的平均反应速率为0.075 mol/(L·min) |
C.达到平衡时,氢气的转化率为0.75 |
D.升高温度将使n(CH3OH)/n(CO2)减小 |
③甲醇燃料电池结构如下图所示。其工作时正极的电极反应式可表示为__________

(3)脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH<7,其中原因可用一个离子方程式表示为:_____________________;在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液,溶液的pH=7,则溶液中
c(Na
+)+
c(H
+)____
c(NO
3-)+
c(OH
-)(填“>”“=”或“<”)