16.煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO
2,嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境.采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO
4的形式固定,從而降低SO
2的排放.但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會與CaSO
4發(fā)生化學(xué)反應(yīng),降低脫硫效率.相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
CaSO
4(s)+CO(g)?CaO(s)+SO
2(g)+CO
2(g)△H
1=218.4kJ•mol
-1(反應(yīng)Ⅰ)
CaSO
4(s)+4CO(g)?CaS(s)+4CO
2(g)△H
2=-175.6kJ•mol
-1(反應(yīng)Ⅱ)
請回答下列問題:
(1)反應(yīng)Ⅰ能自發(fā)進(jìn)行的條件是較高溫度下.
(2)對于氣體參與的反應(yīng),表示平衡常數(shù)K
p時用氣體組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量濃度c(B),則反應(yīng)Ⅱ的K
p=
P4(CO2)P4(CO)(用表達(dá)式表示).
(3)假設(shè)某溫度下,反應(yīng)Ⅰ的速率(v
1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v
2),則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是圖1中的C.

(4)通過監(jiān)測體系中氣體濃度的變化判斷反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ是否同時發(fā)生,理由有無二氧化硫可知反應(yīng)I是否發(fā)生,如c(CO
2)=c(SO
2),則反應(yīng)II未發(fā)生,如c(CO
2)>c(SO
2),則反應(yīng)同時發(fā)生.
(5)圖2為實驗測得不同溫度下反應(yīng)體系中CO初始體積百分?jǐn)?shù)與平衡時固體產(chǎn)物中CaS質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線.則降低該反應(yīng)體系中SO
2生成量的措施有ABC.
A.向該反應(yīng)體系中投入石灰石 B.在合適的溫度區(qū)間內(nèi)控制較低的反應(yīng)溫度
C.提高CO的初始體積百分?jǐn)?shù) D.提高反應(yīng)體系的溫度
(6)①用CH
4催化還原NO
x可以消除氮氧化物的污染.己知:
CH
4(g)+2NO
2(g)═N
2(g)+CO
2(g)+2H
2O(l)△H=-955kJ•mol
-1CH
4(g)+2O
2(g)═CO
2(g)+2H
2O(l)△H=-890.3l kJ•mol
-12NO(g)+O
2(g)═2NO
2(g)△H=-112.97kJ•mol
-1寫出CH
4(g)催化還原NO(g)生成N
2(g)、CO
2(g)和H
2O(l)的熱化學(xué)方程式:CH
4(g)+4NO(g)=2N
2(g)+CO
2(g)+2H
2O(l)△H=-1245.63 kJ/mol.
②依據(jù)原電池的構(gòu)成原理,下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是D.
A.C(s)+CO
2(g)═2CO(g)△H>0 B.NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H
2O(l)△H<0
C.2H
2O(l)═2H
2(g)+O
2(g)△H>0 D.CH
4(g)+2O
2(g)═CO
2(g)+2H
2O(l)△H<0
若以稀硫酸為電解質(zhì)溶液,則該原電池的正極反應(yīng)式為O
2+4H
++4e
-=2H
2O.