当前位置 :
研究氮氧化物反应机理,对于控制汽车尾气、保护环境有重要意义.(1)NO在空气中存在如下反应:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H上述反应分两步完成,其中第一步反应①如下,写出第二步
1人问答
更新时间:2024-03-29 07:08:50
问题描述:

研究氮氧化物反应机理,对于控制汽车尾气、保护环境有重要意义.

(1)NO在空气中存在如下反应:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H上述反应分两步完成,其中第一步反应①如下,写出第二步反应②的热化学方程式(其反应的焓变△H2用含△H、△H1的式子来表示):

①2NO(g)⇌N2O2(g)△H1<0 ②___

(2)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术.反应的热化学方程式为:4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g)△H=-1811.63KJ/mol;反应在恒容密闭容器中进行,在其它相条件同时,选用不同的催化剂,反应产生N2的物质的量随时间变化如图1所示.

①在催化剂A的作用下,经过相同时间,测得脱氮率随反应温度的变化情况如图2所示,据图可知,在相同的时间内,300℃之前,温度升高脱氮率逐渐增大,300℃之后温度升高脱氮率逐渐减小(催化剂均末失效),其可能的原因是___.

②其他条件相同时,请在图2中补充在催化剂B作用下脱氮率随温度变化的曲线.

(3)工业制HNO3的尾气中含有的NO2和NO常用NaOH溶液吸收,反应的化学方程式为:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,现有平均组成为NOx的NO、NO2混合气体,通入足量的NaOH溶液中,充分反应后没有气体剩余,则:

①x的取值范围为___.

②反应后溶液中n(NO2-):n(NO3-)=___.(用含x的代数式表示)

(4)电解法处理氮氧化合物是目前大气污染治理的一个新思路,原理是将NOx在电解池中分解成无污染的N2和O2除去,如图3所示,两电极间是新型固体氧化物陶瓷,在一定条件下可自由传导O2-,电解池阴极反应为___.

乔惊天回答:
  (1)第二步反应②为:N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2,根据盖斯定律①+②可得:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),总的热化学方程式-①可得②,则反应②的热化学方程式为:N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g)△H2=△H-△H1,   故答案为:N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H2=△H-△H1;   (2)由图可知300℃以前温度越高脱氮率越高,300℃后温度越高脱氮率越低,原因可能是300℃前是平衡的建立过程,而300℃后是平衡的移动,故答案为:300℃之前,温度升高脱氮率逐渐增大,300℃之后温度升高脱氮率逐渐减小;300℃前反应未平衡,脱氮率决定于速率,温度越高速率越快,所以脱氮率增大,300℃之后反应达平衡,脱氮率决定于平衡的移动,该反应正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,脱氮率减小.B催化剂的效率低,所以达平衡的时间长,平衡不移动,但最终的脱氮率不变,所以图象为 ,   故答案为:300℃前反应未平衡,脱氮率决定于速率,温度越高速率越快,所以脱氮率增大,300℃之后反应达平衡,脱氮率决定于平衡的移动,该反应正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,脱氮率减小;;   (3)平均组成为NOx的NO、NO2混合气体,通入足量的NaOH溶液中,充分反应后没有气体剩余,根据反应NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O和NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,说明只有当n(NO2):n(NO)≥1时,混合气体才能被NaOH溶液完全吸收.当n(NO2):n(NO)=1时,x=1.5;当只有NO2时,x=2;故x取值范围为1.5≤x<2.NOx被NaOH溶液完全吸收,根据氧化还原反应中,得失电子守恒规律,可写出反应的化学方程式为2NOx+2NaOH=(5-2x)NaNO2+(2x-3)NaNO3+H2O,因此反应后溶液中n(NO2-):n(NO3-)=(5-2x):(2x-3),   故答案为:为1.5≤x<2;(5-2x):(2x-3);   (4)电解法处理氮氧化合物原理是将NOx在电解池中分解成无污染的N2和O2除去,两电极间是固体氧化物电解质,在一定条件下可自由传导O2-,阴极发生还原反应,阴极上是NOx获得电子生成N2与O2-,电极反应式为:2NOx+4xe-=N2+2xO2-,   故答案为:2NOx+4xe-=N2+2xO2-.
化学推荐
最新更新
热门化学
PC端 | 移动端
掌乐学(zhanglexue.com)汇总了汉语字典,新华字典,成语字典,组词,词语,在线查字典,中文字典,英汉字典,在线字典,康熙字典等等,是学生查询学习资料的好帮手,是老师教学的好助手。
声明:本网站尊重并保护知识产权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果我们转载的作品侵犯了您的权利,请在一个月内通知我们,我们会及时删除。
Copyright©2009-2021 掌乐学 zhanglexue.com 版权所有 闽ICP备2020019185号-1