题目
NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)
用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH=−116.1 kJ·mol−13HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=75.9 kJ·mol−1反应3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=kJ·mol−1。
(2)
用稀硝酸吸收NOx , 得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式:。
(3)
用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx , 吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式:。
(4)
在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1 mol N2时,转移的电子数为mol。②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见题20图−1)。反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如题20图−2所示,在50~250 ℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是;当反应温度高于380 ℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是。
答案: 【1】−136.2
【1】HNO2−2e−+H2O=3H++NO3−
【1】2HNO2+(NH2)2CO=2N2↑+CO2↑+3H2O
【1】247【2】迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大【3】催化剂活性下降;NH3与O2反应生成了NO