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  • 1. (2018·漳州模拟) 氮氧化物是造成酸雨、臭氧空洞、光化学烟雾等环境问题的主要原因之一。如何消除大气污染物中氮氧化物已成为人们关注的主要问题之一。

    I.NH3-SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法。该法是利用氨的还原性,在一定条件下,将烟气中的NOx直接还原为N2

    主要反应原理为:4NH3+4NO+O2 4N2+6H2O

    1. (1) 已知有下列热化学方程式:

      ①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(1)  △H =-1891.5kJ•mol-1

      ②N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H =+180.5kJ•mol-1

      ③H2O(1)=H2O(g)  △H =+44.0kJ•mol-1

      则氨气与氧气反应生成NO和气态水的热化学方程式为

    2. (2) 其他条件相同,某2 L密闭容器中分别投入2 mol NH3、2 mol NO、1 mol O2 , 在甲、乙两种催化剂作用下,NO转化率与温度的关系如图所示。

      ①工业上选择催化剂乙的原因是

      ②在催化剂甲作用下,高于210℃时,NO转化率降低的原因可能是

    3. (3) Ⅱ.CH4可以消除氮氧化物的污染。主要反应原理为:CH4(g)+2NO2(g)= CO2(g)+2H2O(g)+ N2(g)  △H=-868.7kJ•mol-1

      在3.00L密闭容器中,通入0.100mol CH4和0.200mol NO2 , 在一定温度下进行上述反应,反应时间(t)与容器内气体总压强(P) 的数据见下表:

      反应时间t/min

      0

      2

      4

      6

      8

      10

      总压强p/100kPa

      4.80

      5.44

      5.76

      5.92

      6.00

      6.00

      由表中数据,计算0-4min内v(NO2)=,该温度下的平衡常数K=

    4. (4) 在一恒容装置中,通入一定量CH4和NO2 , 测得在相同时间内和不同温度下,NO2的转化率α(NO2)如下图,则下列叙述正确的是_____________

      A . 若温度维持在200℃更长时间,NO2的转化率将大于19% B . 反应速率:b点的v(逆)>e点的v(逆) C . 平衡常数: c点=d点 D . 在时间t内,提高c点时NO2的转化率和反应速率,可适当升温或增大c(CH4)
    5. (5) Ⅲ.工业上也常采用电解的方法消除氮氧化物的污染。

      清华大学曹天宇等人研究的基于固体氧化物电解池(SOEC)的NOx电化学还原技术,为大气污染物治理开拓了新颖的思路。SOEC反应器的工作原理如图所示。电源的a 是极。写出阴极的电极反应式:

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