氮的氧化物是造成大氣污染的主要物質。研究氮氧化物的反應機理對于消除環境污染有重要意義。
(1)催化氧化法去除NO是在一定條件下,用NH3消除NO污染,其反應原理為:4NH3+6NO催化劑△5N2+6H2O。不同溫度條件下,n(NH3):n(NO)的物質的量之比分別為4:1、3:1、1:3時,得到NO脫除率曲線如圖1所示。
①n(NH3):n(NO)的物質的量之比為1:3時,對應的是曲線 cc(填“a”“b”或“c”)。
②由圖1可知,無論以何種比例反應,在溫度超過900℃時NO脫除率都會驟然下降的原因可能是 溫度高于900℃時,催化劑可能失去活性,反應速率降低溫度高于900℃時,催化劑可能失去活性,反應速率降低。

(2)NO氧化反應:2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)分兩步進行,其反應過程能量變化示意圖如圖2。
Ⅰ.2NO(g)→N2O2(g)ΔH1
Ⅱ.N2O2(g)+O2(g)→2NO2(g)ΔH2
①化學反應速率由速率較慢的反應步驟決定。以上反應決定NO氧化反應速率的步驟是 IIII(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②在恒容的密閉容器中充入一定量的NO和O2氣體,保持其他條件不變,控制反應溫度分別為T3和T4(T4>T3),測得c(NO)隨t(時間)的變化曲線如圖3。轉化相同量的NO,在溫度 T4T4(填“T3”或“T4”)下消耗的時間較長,試結合反應過程能量圖(圖2)分析其原因:ΔH1<0,溫度升高,反應Ⅰ平衡逆移,c(N2O2)減小,濃度降低的影響大于溫度對反應Ⅱ速率的影響ΔH1<0,溫度升高,反應Ⅰ平衡逆移,c(N2O2)減小,濃度降低的影響大于溫度對反應Ⅱ速率的影響。

(3)NH3催化還原NO是重要的煙氣脫硝技術,其反應過程與能量關系如圖4;研究發現在以Fe2O3為主的催化劑上可能發生的反應過程如圖5,寫出脫硝過程的總反應方程式:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 催化劑 4N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 催化劑 4N2(g)+6H2O(g)。
催化劑
△
催化劑
催化劑
【考點】氮的氧化物的性質及其對環境的影響;反應熱和焓變.
【答案】c;溫度高于900℃時,催化劑可能失去活性,反應速率降低;II;T4;ΔH1<0,溫度升高,反應Ⅰ平衡逆移,c(N2O2)減小,濃度降低的影響大于溫度對反應Ⅱ速率的影響;4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g)
催化劑
【解答】
【點評】
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發布:2024/4/20 14:35:0組卷:16引用:1難度:0.6
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