Question

【題目】氮氧化物會形成光化學煙霧和酸雨，可采取下列方法對氰氧化物進行處理。

（1） SNCR脫硝技術的原理：

____________

（2） NSR (NOx儲存還原)工作原理：

NOx的儲存和還原在不同時段交替進行，如圖a所示。

①NOx儲存轉化為Ba(NO3)2過程中，參加反應的NO和02的物質的量之比為_________________。

②H2還原Ba(NO3)2的過程分兩步進行，圖b表示該過程相關物質濃度隨時間的變化關系。第一步反應的化學方程式為__________________。

（3）SCR消除氮氧化物的反應原理：

其他條件相同，某密閉容器中分別投入NH3、NO、O2，在甲、乙兩種催化劑作用下，NO轉化率與溫度的關系如圖c所示。在催化劑甲作用下，圖中Y點處（對應溫度為210℃）NO的轉化率一定不是該溫度下的平衡轉化率的原因是__________________。工業實際選擇催化劑乙的原因是___________________。

（4）①用石灰乳吸收氨的氧化物，原理為：

為使吸收充分___(選填“≥”或“≤”)l。

②目前可采用電解的方法除去廢水中的NO2-，原理如圖d所示。寫出陰極的電極反應式：__________________。

Answer 1

【答案】 ΔH=–2735.6kJ·mol–1 4∶3 8H2＋Ba(NO3)2 BaO＋2NH3＋5H2O 平衡轉化率是該溫度下的最大轉化率，此時Y點NO的轉化率明顯低于同溫度下乙作催化劑時NO的轉化率 在低溫下，使用催化劑乙，NO轉化率很高 ≥ 2NO＋4H2O＋6e- ===N2＋8 OH— （若答2NO＋8H＋＋6e- ===N2＋4H2O也正確）

【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

則根據蓋斯定律可知（①－③）×3－②即得到反應6NO2(g)+8NH3(g)＝7N2(g)+12H2O(g) △H＝－2735.6kJ/mol；

（2）①反應中氮元素化合價從+2價升高到+5價，失去3個電子，氧氣中氧元素化合價從0價降低到－2價，得到2個電子，根據電子得失守恒可知參加反應的NO和02的物質的量之比為4∶3；②根據圖像可知第一步反應的還原產物是氨氣，則結合圖a可知第一步反應的化學方程式為8H2＋Ba(NO3)2BaO＋2NH3＋5H2O。

（3）由于平衡轉化率是該溫度下的最大轉化率，此時Y點NO的轉化率明顯低于同溫度下乙作催化劑時NO的轉化率，所以在催化劑甲作用下，圖中Y點處（對應溫度為210℃）NO的轉化率一定不是該溫度下的平衡轉化率。根據圖像可知在低溫下，使用催化劑乙，NO轉化率很高，所以工業實際選擇催化劑乙；

（4）①由于NO不能與氫氧化鈣反應，而NO2可以，所以為使吸收充分，NO2與NO的體積之比應該≥l。②陰極NO2－得到電子發生還原反應生成氮氣，因此陰極的電極反應式為2NO2－＋4H2O＋6e-＝N2＋8OH—。