【题目】氮氧化物是造成酸雨、臭氧空洞、光化学烟雾等环境问题的主要原因之一。如何消除大气污染物中氮氧化物已成为人们关注的主要问题之一。

I.NH3-SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法。该法是利用氨的还原性,在一定条件下,将烟气中的NOx直接还原为N2

主要反应原理为:4NH3+4NO+O24N2+6H2O

(1)已知有下列热化学方程式:

①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(1) △H =-1891.5kJmol-1

②N2(g)+O2(g)2NO(g) △H =+180.5kJmol-1

③H2O(1)=H2O(g) △H =+44.0kJmol-1

则氨气与氧气反应生成NO和气态水的热化学方程式为_________________________________

(2)其他条件相同,某2 L密闭容器中分别投入2 mol NH3、2 mol NO、1 mol O2,在甲、乙两种催化剂作用下,NO转化率与温度的关系如图所示。

①工业上选择催化剂乙的原因是_________________

②在催化剂甲作用下,高于210℃时,NO转化率降低的原因可能是_______________________

Ⅱ.CH4可以消除氮氧化物的污染。主要反应原理为:CH4(g)+2NO2(g)= CO2(g)+2H2O(g)+ N2(g) △H=-868.7kJmol-1

(3)3.00L密闭容器中,通入0.100mol CH40.200mol NO2,在一定温度下进行上述反应,反应时间(t)与容器内气体总压强(P) 的数据见下表:

反应时间t/min

0

2

4

6

8

10

总压强P/100kPa

4.80

5.44

5.76

5.92

6.00

6.00

由表中数据,计算0-4minv(NO2)=____________,该温度下的平衡常数K=________________

(4)在一恒容装置中,通入一定量CH4NO2,测得在相同时间内和不同温度下,NO2的转化率α(NO2)如下图,则下列叙述正确的是_____________

A.若温度维持在200℃更长时间,NO2的转化率将大于19%

B.反应速率:b点的v()>e点的v()

C.平衡常数: c=d

D.在时间t内,提高c点时NO2的转化率和反应速率,可适当升温或增大c(CH4)

Ⅲ.工业上也常采用电解的方法消除氮氧化物的污染。

(5)清华大学曹天宇等人研究的基于固体氧化物电解池(SOEC)NOx电化学还原技术,为大气污染物治理开拓了新颖的思路。SOEC反应器的工作原理如图所示。电源的a ________极。写出阴极的电极反应式:__________________________________

 0  190982  190990  190996  191000  191006  191008  191012  191018  191020  191026  191032  191036  191038  191042  191048  191050  191056  191060  191062  191066  191068  191072  191074  191076  191077  191078  191080  191081  191082  191084  191086  191090  191092  191096  191098  191102  191108  191110  191116  191120  191122  191126  191132  191138  191140  191146  191150  191152  191158  191162  191168  191176  203614 

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