Question

【题目】利用氨气脱硝除是大气污染防治研究的热点，脱硝过程中涉及的反应为：

主反应：

副反应：

①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=-905.5KJ/mol

②4NH3(g)+4O2(g)=2N2O(g)+6H2O(g) △H=-1104.9KJ/mol

③4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=-1269.0KJ/mol

回答下列问题：

（1）主反应的△H为______

（2）如图所示，保持其它条件相同，使用两种不同的催化剂，主反应NO的转化率与温度关系如图所示：

①选用催化剂I的优势有______写出一点

②R点对应的温度为2100C，低于2100C，NO的转化率是不是对应温度下的平衡转化率，请作出判断并写出理由______．

（3）常温下，在通入氧气的条件下用的NaOH溶液吸收NO也可实现脱硝产物主要为和，已知反应后溶液的，溶液中浓度为5.6×10-2mol/L，忽略反应过程中溶液体积变化，的电离平衡常数为5.1×10-4，则：

①c(NO2-)c(OH-)/c(HNO2)=______

②某溶液中c(NO2-)=1.0×10-6mol/L，取该溶液5mL，加入一滴的硝酸银溶液一滴为，通过计算说明能否产生沉淀______[Ksp(AgNO2)=2×10-8]

Answer 1

【答案】- 催化剂I在低温下就能使主反应NO的转化率很高，若使用此催化剂脱硝，更有利于节约能源 低于210℃时，NO的转化率随温度升高而增大，而主反应为放热反应，升高温度向逆反应进行，则NO的平衡转化率应随温度升高而降低，与平衡移动得到的结论不一致，故该温度范围内NO的转化率都是非平衡转化率 5.1×106 不能

【解析】

(1)主反应的△H可利用盖斯定律由副反应求得；

(2)观察图可知，温度低于400℃时，催化剂I催化效率明显比催化剂II高；催化剂II的催化效率先增后减。由于催化剂对平衡转化率没有影响，所以可先根据主反应的热效应判断温度高于210℃时是否达到平衡，再结合图形判断温度低于210℃时是否达到平衡。

(3) ①可借助的电离平衡常数和水的电离常数来计算的值；②可根据离子积和溶度积的关系判断沉淀能否生成。

(1)根据盖斯定律，由三个副反应可计算主反应的ΔH=③2－①=－1269.0KJ/mol2－(－905.5KJ/mol)= －1632.5kJ/mol。答案为：－1632.5kJ/mol；

(2) ①观察图可知，温度低于400℃时，催化剂I催化效率明显比催化剂II高，且在更低温度(150℃左右)催化效率更高，有利于节约能源；答案为：催化剂I在低温下就能使主反应NO的转化率很高，若使用此催化剂脱硝，更有利于节约能源；

②根据计算结果可知，主反应为放热反应，所以如果反应达到平衡，升高温度将向逆反应进行，NO的平衡转化率降低。而观察图象可知，低于210℃时，NO的转化率随温度升高而增大，与平衡移动得到的结论不一致，所以反应未达平衡。答案为：低于210℃时，NO的转化率随温度升高而增大，而主反应为放热反应，升高温度向逆反应进行，则NO的平衡转化率应随温度升高而降低，与平衡移动得到的结论不一致，故该温度范围内NO的转化率都是非平衡转化率；

(3)①由HNO2H++NO2-，有：，则：。答案为：5.1×106

②滴入硝酸银溶液后：c(NO2-)≈1.0×10-6mol/L，≈1.0×10-3mol/L，浓度商Qc=c(NO2-)×c(Ag＋)≈ 1.0×10-6×1.0×10-3＝1.0×10-9<Ksp(AgNO2)，故不能生成沉淀；答案为：不能。