题目内容
【题目】氮氧化物会形成光化学烟雾和酸雨,可采取下列方法对氰氧化物进行处理。
(1) SNCR脱硝技术的原理:
____________
(2) NSR (NOx储存还原)工作原理:
NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。
①NOx储存转化为Ba(NO3)2过程中,参加反应的NO和02的物质的量之比为_________________。
②H2还原Ba(NO3)2的过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应的化学方程式为__________________。
(3)SCR消除氮氧化物的反应原理:
其他条件相同,某密闭容器中分别投入NH3、NO、O2,在甲、乙两种催化剂作用下,NO转化率与温度的关系如图c所示。在催化剂甲作用下,图中Y点处(对应温度为210℃)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率的原因是__________________。工业实际选择催化剂乙的原因是___________________。
(4)①用石灰乳吸收氨的氧化物,原理为:
为使吸收充分___(选填“≥”或“≤”)l。
②目前可采用电解的方法除去废水中的NO2-,原理如图d所示。写出阴极的电极反应式:__________________。
【答案】 ΔH=–2735.6kJ·mol–1 4∶3 8H2+Ba(NO3)2 BaO+2NH3+5H2O 平衡转化率是该温度下的最大转化率,此时Y点NO的转化率明显低于同温度下乙作催化剂时NO的转化率 在低温下,使用催化剂乙,NO转化率很高 ≥ 2NO
+4H2O+6e- ===N2+8 OH— (若答2NO
+8H++6e- ===N2+4H2O也正确)
【解析】(1)已知:
①4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) △H=-1627.2kJ/mol
②6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=-1807.0kJ/mol
③2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=-113.0kJ/mol
则根据盖斯定律可知(①-③)×3-②即得到反应6NO2(g)+8NH3(g)=7N2(g)+12H2O(g) △H=-2735.6kJ/mol;
(2)①反应中氮元素化合价从+2价升高到+5价,失去3个电子,氧气中氧元素化合价从0价降低到-2价,得到2个电子,根据电子得失守恒可知参加反应的NO和02的物质的量之比为4∶3;②根据图像可知第一步反应的还原产物是氨气,则结合图a可知第一步反应的化学方程式为8H2+Ba(NO3)2BaO+2NH3+5H2O。
(3)由于平衡转化率是该温度下的最大转化率,此时Y点NO的转化率明显低于同温度下乙作催化剂时NO的转化率,所以在催化剂甲作用下,图中Y点处(对应温度为210℃)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率。根据图像可知在低温下,使用催化剂乙,NO转化率很高,所以工业实际选择催化剂乙;
(4)①由于NO不能与氢氧化钙反应,而NO2可以,所以为使吸收充分,NO2与NO的体积之比应该≥l。②阴极NO2-得到电子发生还原反应生成氮气,因此阴极的电极反应式为2NO2-+4H2O+6e-=N2+8OH—。
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【题目】利用下图装置可以进行实验并能达到实验目的的是
选项 | 实验目的 | X中试剂 | Y中试剂 |
A[] | 用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2 | 饱和食盐水 | 浓硫酸 |
B | 用Cu与稀硝酸制取并收集纯净干燥的NO | 水 | 浓硫酸 |
C | 验证电石与饱和食盐水反应生成的气体的性质并收集 | CuSO4溶液 | KMnO4 |
D | CaCO3和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO2 | 饱和NaHCO3溶液 | 浓硫酸 |
A. A B. B C. C D. D