含氨廢氣的利用利處理意義重大。
(1)NH3與O2作用
4NH3(g)+3O2(g)→2N2(g)+6H2O(1)ΔH=-akJ?mol-1
4NH3(g)+5O2(g)→4NO(g)+6H2O(1)ΔH=-bkJ?mol-1
4NH3(g)+4O2(g)→2N2O(g)+6H2O(1)ΔH=-ckJ?mol-1
則4NH3(g)+6NO(g)→5N2(g)+6H2O(1)ΔH=(3a-5b)2(3a-5b)2kJ?mol-1。
工業尾氣中NH3可通過催化氧化為N2除去。將一定比例NH3、O2和N2的混合氣體以一定流速通過裝有催化劑的反應管,NH3的轉化率、N2的選擇性[2n生成(N2)n總轉化(NH3)×100%]與溫度的關系如圖1所示。

(2)催化氧化除去尾氣中的NH3應選擇反應溫度不高于250℃的原因 高于250℃,氨氣的轉化率高,生成N2的選擇性小,生成了NO或N2O氣體,污染環境高于250℃,氨氣的轉化率高,生成N2的選擇性小,生成了NO或N2O氣體,污染環境。
(3)氮氧化物(SCR)技術脫除煙氣中氨與氮氧化物。反應原理如圖2所示。設參加反應的NO和NO2的物質的量相等,寫出圖中發生的SCR技術無害化處理的化學方程式:2NH3+NO+NO2=2N2+3H2O2NH3+NO+NO2=2N2+3H2O。
(4)在V-Ti-O-Mo催化劑作用下,利用氨氧化合成重要原料2-氰基吡啶(
):2
(s)+2NH3(g)+3O2(g)催化劑2
(s)+6H2O(g)ΔH<0。為探究催化劑V-Ti-O-Mo在不同溫度下對反應的影響,在10L容器中加入2-甲基吡啶、氨、氧氣的物質的量分別為10mol、60mol和40mol,在360~400℃下用時1h分別進行了多組實驗,實驗結果如表所示。已知:收率=轉化率×選擇性。
(
3
a
-
5
b
)
2
(
3
a
-
5
b
)
2
2
n
生成
(
N
2
)
n
總轉化
(
N
H
3
)
催化劑
反應溫度/℃ | 2-甲基吡啶轉化率/% | 選擇性/% | 收率/% |
360 | 80.7 | 94.9 | 76.6 |
370 | 86.5 | 95.5 | 82.6 |
380 | 91.1 | 93.5 | 85.2 |
390 | 95.4 | 80.1 | 76.4 |
400 | 97.7 | 58.1 | 56.8 |
373~380℃
373~380℃
。有人認為360℃時,2-甲基吡啶轉化率80.7%不是該反應的平衡轉化率,其理由是 該反應是放熱反應,平衡轉化率隨溫度升高而降低,表格內相同時間內的轉化率隨溫度升高而增大,說明不是平衡轉化率
該反應是放熱反應,平衡轉化率隨溫度升高而降低,表格內相同時間內的轉化率隨溫度升高而增大,說明不是平衡轉化率
。(S)用CuO-CeO2作催化劑參與NH3-sco反應。路徑如圖3所示。高分散的活性CuO將是NH3轉移至CeO2表面,隨后通過Ce4+與Ce3+之間的快速轉化,NH3形成NHx。當沒有氣態氧存在時,NHx與晶格氧反應生成N2和N2O,同時出現氧空位。隨后通入氣態氧的作用
重新填滿氧空位,替代晶格氧參與NH3-sco反應,在CeO2表面上形成[NO]后與NHx反應最終生成N2
重新填滿氧空位,替代晶格氧參與NH3-sco反應,在CeO2表面上形成[NO]后與NHx反應最終生成N2
。
【答案】;高于250℃,氨氣的轉化率高,生成N2的選擇性小,生成了NO或N2O氣體,污染環境;2NH3+NO+NO2=2N2+3H2O;373~380℃;該反應是放熱反應,平衡轉化率隨溫度升高而降低,表格內相同時間內的轉化率隨溫度升高而增大,說明不是平衡轉化率;重新填滿氧空位,替代晶格氧參與NH3-sco反應,在CeO2表面上形成[NO]后與NHx反應最終生成N2
(
3
a
-
5
b
)
2
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:18引用:1難度:0.6
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③H2S(g)+O2(g)═S(g)+H2O(g) ΔH312
④2S(g)═S2(g) ΔH4
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