當(dāng)前位置： 2023年江蘇省南京市高考化學(xué)二模試卷> 試題詳情

以NH₃還原NO_x的選擇性催化還原（NH₃-SCR）技術(shù)廣泛應(yīng)用于煙氣（含NO、O₂、N₂等）脫硝。
（1）NO_x大量排放造成的環(huán)境問題主要有：
酸雨、光化學(xué)煙霧、破壞臭氧層
酸雨、光化學(xué)煙霧、破壞臭氧層
（填一種）。
（2）以Fe-Mn/TiO₂催化的NH₃-SCR反應(yīng)機(jī)理如圖所示（字母A～D為中間體的代號）。

①NH₃-SCR反應(yīng)的化學(xué)方程式為
4NH₃+4NO+O₂

F
e
-
M
n
/
T
i
O
2

4N₂+6H₂O
4NH₃+4NO+O₂

F
e
-
M
n
/
T
i
O
2

4N₂+6H₂O
。
②根據(jù)元素電負(fù)性的變化規(guī)律，步驟Ⅰ、Ⅱ的過程可描述為
NH₃中帶部分負(fù)電荷的N與A中帶正電荷的Mn作用生成B，B中帶部分正電荷的H轉(zhuǎn)移到帶負(fù)電荷的O上生成C
NH₃中帶部分負(fù)電荷的N與A中帶正電荷的Mn作用生成B，B中帶部分正電荷的H轉(zhuǎn)移到帶負(fù)電荷的O上生成C
。
（3）常壓下，將一定比例的NH₃、NO、O₂、N₂的混合氣體勻速通過裝有催化劑的反應(yīng)管，測得NO的轉(zhuǎn)化率與N₂的選擇性[
2
n
生成
（
N
2
）
n
總轉(zhuǎn)化
（
N
H
3
）
]如圖所示。溫度高于350℃，N₂選擇性下降的原因是
催化劑活性降低，NH₃轉(zhuǎn)化為N₂的速率降低；部分NH₃被氧化為NO
催化劑活性降低，NH₃轉(zhuǎn)化為N₂的速率降低；部分NH₃被氧化為NO
。

（4）研究NH₃-SCR法尾氣中NH₃脫除機(jī)理的流程如圖1所示。其他條件一定時(shí)，在不通O₂、通入O₂兩種情況下，NH₃的脫除率、NO的選擇性[
n
生成
（
NO
）
n
總轉(zhuǎn)化
（
N
H
3
）
]與通氣時(shí)間的關(guān)系如圖2所示。

①反應(yīng)17～19.2h時(shí)，NH₃脫除率下降，其原因是
該時(shí)間段內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為NH₃與CuO反應(yīng)生成Cu（或Cu₂O）和N₂，隨時(shí)間推移，CuO與Cu₂O的量減少，NH₃氧化為N₂的速率降低
該時(shí)間段內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為NH₃與CuO反應(yīng)生成Cu（或Cu₂O）和N₂，隨時(shí)間推移，CuO與Cu₂O的量減少，NH₃氧化為N₂的速率降低
。
②通入O₂后，NO選擇性增大，其原因是
隨時(shí)間推移，Cu被O₂氧化為CuO的量增多，NH₃被CuO催化氧化成NO的量增大
隨時(shí)間推移，Cu被O₂氧化為CuO的量增多，NH₃被CuO催化氧化成NO的量增大
。

【考點(diǎn)】氮的氧化物的性質(zhì)及其對環(huán)境的影響；元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用；轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線．

【答案】酸雨、光化學(xué)煙霧、破壞臭氧層；4NH₃+4NO+O₂

4N₂+6H₂O；NH₃中帶部分負(fù)電荷的N與A中帶正電荷的Mn作用生成B，B中帶部分正電荷的H轉(zhuǎn)移到帶負(fù)電荷的O上生成C；催化劑活性降低，NH₃轉(zhuǎn)化為N₂的速率降低；部分NH₃被氧化為NO；該時(shí)間段內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為NH₃與CuO反應(yīng)生成Cu（或Cu₂O）和N₂，隨時(shí)間推移，CuO與Cu₂O的量減少，NH₃氧化為N₂的速率降低；隨時(shí)間推移，Cu被O₂氧化為CuO的量增多，NH₃被CuO催化氧化成NO的量增大

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：85引用：1難度：0.7

相似題

1．如果用排水法收集濃硝酸受熱分解所產(chǎn)生的氣體，則（　?。?/h2>
A．收集到NO B．收集到NO₂
C．收集到O₂ D．收集不到任何氣體
發(fā)布：2024/11/6 8:0:1組卷：27引用：2難度：0.9
解析
2．依據(jù)圖1和圖2，回答下列問題。

（1）圖1能反映出氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
①X的化學(xué)式為

，X轉(zhuǎn)化為硝酸

（填“是”或“不是”）氧化還原反應(yīng)。
②汽車排氣管上裝有催化轉(zhuǎn)化器可將尾氣中的有害氣體CO和NO反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無害氣體排放，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。
③在完成氨氣的催化氧化實(shí)驗(yàn)時(shí)，先用酒精噴燈預(yù)熱催化劑，然后通入反應(yīng)氣體，當(dāng)催化劑紅熱后撤離酒精噴燈，催化劑始終保持紅熱，溫度可達(dá)700℃以上。說明反應(yīng)過程中斷鍵的總能量

（填“大于”、“小于”或“等于”）成鍵的總能量。
④若要將NH₃轉(zhuǎn)化為N₂，從原理上分析，下列試劑可行的是

。（填字母）
A．O₂
B．Na
C．NH₄Cl
D．NO₂
⑤用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：NO₂+NO+2NaOH═2NaNO₂+H₂O；2NO₂+2NaOH═NaNO₂+NaNO₃+H₂O。現(xiàn)有VL某NaOH溶液能完全吸收nmol NO₂和mmol NO組成的大氣污染物，則NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度至少為

mol?L^-1。若所得溶液中c（
NO
-
3
）：c（
NO
-
2
）=1：9，則原混合氣體中NO₂和NO物質(zhì)的量之比n：m=

。
（2）圖2為實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的實(shí)驗(yàn)裝置。
①實(shí)驗(yàn)室常用的制取氨氣的化學(xué)方程式為

。
②下列試劑不能用于干燥NH₃的是

。（填字母）
A．濃硫酸
B．堿石灰
C．NaOH固體
D.生石灰
③若要收集一瓶氨氣，請將上述裝置補(bǔ)充完整，在圖2虛框內(nèi)畫出連接圖

。
④氯堿工業(yè)中可用氨氣檢查氯氣管道是否泄漏，泄漏的氯氣遇到氨氣會產(chǎn)生白煙，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。
發(fā)布：2024/11/2 8:0:1組卷：30引用：1難度：0.6
解析
3．氮及其化合物在工、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域占據(jù)重要地位，但其氮氧化物（NO_x）也會造成酸雨、光化學(xué)煙霧等環(huán)境污染問題?；卮鹣铝袉栴}：
（1）如圖是自然界中氮循環(huán)示意圖：

①根據(jù)如圖，分別寫出人工固氮和自然固氮（雷電作用）的化學(xué)方程式：

；

。
②亞硝酸鹽和銨鹽反應(yīng)可生成氮?dú)?。如反?yīng)：NH₄Cl+NaNO₂
△

NaCl+2H₂O+N₂↑。該反應(yīng)中，每生成6.72L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）N₂，轉(zhuǎn)移

mol電子。
③根據(jù)如圖，下列說法正確的是

（填字母）。
A.氮元素均被氧化
B.含氮無機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化
C.氮、氫、氧三種元素均參與了氮循環(huán)
（2）NO_x是汽車尾氣中的主要污染物之一。在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器，可有效降低NO_x的排放。
①當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí)，NO_x在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N₂排出。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式：

。
②當(dāng)尾氣中空氣過量時(shí)，催化轉(zhuǎn)化器中的金屬氧化物吸收NO_x生成鹽。其吸收能力順序如下：₁₂MgO＜₂₀CaO＜₃₈SrO＜₅₆BaO。其原因是

，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，金屬氧化物對NO_x的吸收能力逐漸增強(qiáng)。
③氮氧化物（NO_x）與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）。上述反應(yīng)可以視作分兩步進(jìn)行：第1步：

；第2步：2ClNO（g）?2NO（g）+Cl₂（g）。
④NaClO溶液可吸收硝酸工業(yè)尾氣中的NO_x。其他條件相同，NO轉(zhuǎn)化為NO₃^-的轉(zhuǎn)化率隨NaClO溶液初始pH（用稀硫酸調(diào)節(jié)）的減小而增大。在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl^-和NO₃^-的離子方程式為

；簡述NaClO溶液的初始pH越小，NO轉(zhuǎn)化率越高的原因：

。
發(fā)布：2024/11/8 8:0:1組卷：17引用：1難度：0.6
解析

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A．收集到NO	B．收集到NO₂
C．收集到O₂	D．收集不到任何氣體

1．如果用排水法收集濃硝酸受熱分解所產(chǎn)生的氣體，則（ ?。?/h2>

1．如果用排水法收集濃硝酸受熱分解所產(chǎn)生的氣體，則（　?。?/h2>