NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。
(1)用水吸收NOx的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)═HNO3(aq)+HNO2(aq)△H=-116.1 kJ?mol-1
3HNO2(aq)═HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)△H=+75.9k J?mol-1
反應(yīng)3NO2(g)+H2O(l)═2HNO3(aq)+NO(g)的△H=
-136.2
-136.2
kJ?mol-1。
(2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫出電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式:HNO2-2e-+H2O=3H++NO3-
HNO2-2e-+H2O=3H++NO3-
。
(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收過(guò)程中存在HNO2與(NH2)2CO生成N2和CO2的反應(yīng)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:2HNO2+(NH2)2CO=2N2↑+CO2↑+3H2O
2HNO2+(NH2)2CO=2N2↑+CO2↑+3H2O
。
(4)在有氧條件下,新型催化劑M能催化NH3與NOx生成N2。
①NH3與NO2生成N2的反應(yīng)中,當(dāng)生成1 mol N2時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 mol。
②將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體,勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置見圖-1)。
反應(yīng)相同時(shí)間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖-2所示,在50~250℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的原因是 迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大,與溫度升高共同使NOx去除反應(yīng)速率迅速增大;上升階段緩慢主要是溫度升高引起的NOx去除反應(yīng)速率增大但是催化劑活性下降
迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大,與溫度升高共同使NOx去除反應(yīng)速率迅速增大;上升階段緩慢主要是溫度升高引起的NOx去除反應(yīng)速率增大但是催化劑活性下降
;當(dāng)反應(yīng)溫度高于380℃時(shí),NOx的去除率迅速下降的原因可能是 氨氣在該條件下與氧氣反應(yīng)生成NO
氨氣在該條件下與氧氣反應(yīng)生成NO
。【答案】-136.2;HNO
2-2e
-+H
2O=3H
++NO
3-;2HNO
2+(NH
2)
2CO=2N
2↑+CO
2↑+3H
2O;
;迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大,與溫度升高共同使NO
x去除反應(yīng)速率迅速增大;上升階段緩慢主要是溫度升高引起的NO
x去除反應(yīng)速率增大但是催化劑活性下降;氨氣在該條件下與氧氣反應(yīng)生成NO