党的十九大报告中提出要建设美丽中国,推进绿色发展。燃煤烟气\(\rm{(}\)污染气体包括\(\rm{NO_{x}}\)、\(\rm{CO}\)、\(\rm{SO_{2}}\)等\(\rm{)}\)的综合治理是解决大气污染的主要途径。
\(\rm{(1)}\)用\(\rm{CH_{4}}\)催化还原氮氧化物可以消除其污染。已知:
\(\rm{①CH_{4}(g)+4NO_{2}(g)=4NO(g)+CO_{2}(g)+2H_{2}O(g)\triangle H=-574kJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{②CH_{4}(g)+4NO(g)=2N_{2}(g)+CO_{2}(g)+2H_{2}O(g)\triangle H=-1160kJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{③H_{2}O(g)=H_{2}O(1)\triangle H=-44.0kJ⋅mol^{-1}}\)
写出\(\rm{CH_{4}(g)}\)与\(\rm{NO_{2}(g)}\)反应生成\(\rm{N_{2}(g)}\)、\(\rm{CO_{2}(g)}\)和\(\rm{H_{2}O(1)}\)的热化学方程式 ______
。
\(\rm{(2)}\)选择合适的催化剂,在一定条件下可对部分燃煤烟气回收,其主要反应是:
\(\rm{2CO(g)+SO_{2}(g) \overset{{催化剂}}{ }2CO_{2}(g)+S(1)\triangle H=-270kJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{①}\)其他条件相同、催化剂不同时,\(\rm{SO_{2}}\)的转化率随反应温度的变化如图\(\rm{1}\),\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)和\(\rm{NiO}\)作催化剂均能使\(\rm{SO_{2}}\)的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)的主要优点是 ______ 。
\(\rm{②T℃Fe_{2}O_{3}}\)催化作用下,将等物质的量的\(\rm{CO}\)和\(\rm{SO_{2}}\)充入容积为\(\rm{2L}\)的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程中\(\rm{CO}\)的物质的量随时间变化如图\(\rm{2}\)所示。\(\rm{10min}\)内该反应的速率\(\rm{v(SO_{2})=}\) ______
;\(\rm{T℃}\)时该化学反应的平衡常数\(\rm{K=}\) ______ ;保持容积固定,若升高温度,反应的平衡常数 ______
\(\rm{(}\)填“增大”“减小”或“不变”,下同\(\rm{)}\),容器内混合气体的密度 ______
。
\(\rm{(3)}\)图\(\rm{3}\)是用食盐水做电解液电解烟气脱氮的原理图,\(\rm{NO}\)被阳极产生的氧化性物质氧化为\(\rm{NO_{3}^{-}}\),尾气经\(\rm{NaOH}\)溶液吸收排入空气。
\(\rm{①NO}\)被氧化的离子方程式是 ______ 。
\(\rm{②}\)若通入的烟气\(\rm{2240L(}\)标准状况\(\rm{)}\),烟气中\(\rm{NO}\)含量为\(\rm{15\%}\),\(\rm{(}\)假设烟气中无其他含氮气体\(\rm{)}\),测得溶液中含有\(\rm{NO_{3}^{-}}\)的物质的量为\(\rm{1.47mol}\),则\(\rm{NO}\)除去率为 ______
\(\rm{\%}\)。