催化剂 知识点题库

（1） 如图表示了我国某地区在1959~2019年间，空气中NO，含量因燃料燃烧、工业生产、交通运输以及其他因素的影响而发生变化的统计数据。结合图中数据，判断下列说法正确的是_______。

（2） 用CH₄催化还原氮氧化物的相关热化学方程式如下：

CH₄(g)+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(1)          ΔH=-662 kJ/mol

CH₄(g)+4NO(g)=2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(1)              ΔH=-1248 kJ/mol

反应CH₄(g)+2NO₂(g)=N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(1)     ΔH=kJ/mol

（3） 工业上可采用碱液来吸收NO_x ， 有关的化学反应：

①NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O

②2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O

现有一定条件下a mol NO₂和b mol NO的混合气体恰好被一定体积NaOH溶液完全吸收，则a、b应满足的关系为。

（4） 利用某分子筛作催化剂，可脱除工厂废气中的NO、NO₂ ， 反应机理如图所示。请写出在此反应机理中脱去NO的离子反应方程式。

（5） 在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH₃与NO_x反应生成N₂

①NH₃与NO₂生成N₂的反应中，当生成1mol N₂时，转移的电子为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(如图1所示)。反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图2所示。下列相关分析正确的是(填序号)

A．在50~150℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率迅速上升的原因可能是：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

B．在150~250℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率缓慢上升的原因可能是：温度升高引起的NOx去除反应速率增大

C．反应温度高于380℃时，NO_X的去除率迅速下降的原因可能是：催化剂活性下降

D．反应温度高于380℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是：NH₃与O₂反应生成了NO

（1） 实验一：取 的 溶液各10mL分别进行下列实验，实验报告如下表所示。

序号	V（过氧化氢溶液）/mL	V（氯化铁溶液）/mL	二氧化锰质量/g	反应温度/℃	V（水）/mL	结论
1	10	2	0	50	8
2	10	2	0	30	8
3	10	0	1	30	a

①实验1、2研究的是对 分解速率的影响。

②表中数据a的值应该为；实验2、3研究的是对 分解速率的影响。

③如果实验3中30s时共收集到气体的体积为11.2mL（已折算成标准状况下），则用过氧化氢表示的0~30s的平均反应速率为 。

（2） 实验二：已知 对 分解也具有催化作用，为比较 和 对 分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题。

①甲装置：通过观察气泡产生的速率，比较二者的催化效果。但小组某同学提出将硫酸铜改为氯化铜更好，其理由可能是。

②通过乙装置也能比较二者的催化效果。同温同压下，均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。则实验中还需要测量的数据是。

（3） 实验三：取等量的氯酸钾分别加入A、B两试管中，直接加热A试管中的氯酸钾，基本无气体产生；向B试管中再加入少量高锰酸钾，生成气体体积与时间的关系如图。不考虑温度的影响，分析：图中 前，B试管中产生气体的速率较慢且量少的原因可能为， 后，B试管中产生气体的速率较快且量多的原因可能为。

（1） 氮氧化物(以NO为主)直接排放到空气中会形成硝酸型酸雨，反应的化学方程式为。

（2） NH₃催化还原NO的化学方程式为。

（3） 铁基催化剂在260～300℃范围内实现SCR技术的过程如下：

① 反应iv中消耗的NO₂ (NH) ₂与NO的物质的量之比为。

② 适当增大催化剂用量可以明显加快脱硝速率，结合上述过程解释原因：。

③ 向反应体系中添加NH₄NO₃可显著提高NO脱除率。原因如下：

NO与NO发生反应NO+ NO = NO₂ + NO；

NO₂与NH发生反应iii和反应iv转化为N₂；

NO与NH发生反应(填离子方程式)转化为N₂。

（4） 相比于铁基催化剂，使用锰基催化剂(活性物质为MnO₂)时，烟气中含有的SO₂会明显降低NO脱除率。

① 推测SO₂与MnO₂会发生反应使催化剂失效，其化学方程式是。

② 持续通入含SO₂的烟气。不同温度下，每隔1 h测定NO脱除率，结果如下：

相同时间，200℃时NO脱除率低于100℃，原因是。