烟气脱硝、脱硫是环保研究的重要话题。
(1)利用NH3催化还原氮氧化物(SCR技术)是目前应用广泛的烟气脱硝技术
①SCR技术的主要化学反应之一是2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)⇌2N2(g)+3H2O(g)ΔH,则该反应的化学平衡常数表达式K=c2(N2)c3(H2O)c2(NH3)c(NO)c(NO2)c2(N2)c3(H2O)c2(NH3)c(NO)c(NO2)。该反应的平衡常数K随温度T的升高而减小,则该反应的ΔH <<0。(填“>”、“<”或“=”)。
②SCR技术的另一主要反应为4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)⇌4N2(g)+6H2O ΔH=-1627.2kJ•mol-1。NO和NH3在有氧条件及Ag2O催化作用下,当反应温度升高到550~700℃,NO转化率明显下降,NO2产率明显上升(如图所示)的可能原因是 4NH3+5O2═4NO+6H2O,2NO+O2═2NO2或4NH3+7O2═4NO2+6H2O4NH3+5O2═4NO+6H2O,2NO+O2═2NO2或4NH3+7O2═4NO2+6H2O。(用化学方程式表达)
(2)目前,科学家还在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如图所示。

已知:C2H4(g)+3O2(g)═2CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1330kJ•mol-1。
N2(g)+O2(g)═2NO(g) ΔH2=180kJ•mol-1。
①写出该脱硝原理总反应的热化学方程式:6NO(g)+3O2(g)+2C2H4(g)=3N2(g)+4CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-3200kJ/mol6NO(g)+3O2(g)+2C2H4(g)=3N2(g)+4CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-3200kJ/mol。
②为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是 350℃、负载率3%350℃、负载率3%。
③a曲线在温度410℃以后脱销率下降的原因是 催化剂活性下降催化剂活性下降。
(3)选择性催化还原法的脱硝原理为:6NO2(g)+8NH3(g) 催化剂 7N2(g)+12H2O(l) ΔH<0常温下,向1L固定容积的密闭容器中加入6.0molNO2(g)、8.0molNH3,测得容器内气体的压强随着时间的变化如图所示。

①计算0~4min之间NO2的平均反应速率 0.9mol/(L•min)0.9mol/(L•min)。
②若采用2L固定的密闭容器,其他条件不变,达到新的平衡时,容器内的压强 大于大于(填写“大于”、“小于”或“等于”)0.35P0;NO2的转化率 大于大于60%(填写“大于”、“小于”或“等于”)。
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催化剂
【答案】;<;4NH3+5O2═4NO+6H2O,2NO+O2═2NO2或4NH3+7O2═4NO2+6H2O;6NO(g)+3O2(g)+2C2H4(g)=3N2(g)+4CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-3200kJ/mol;350℃、负载率3%;催化剂活性下降;0.9mol/(L•min);大于;大于
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:8引用:1难度:0.6
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②以下有关说法正确的是
a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
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