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工厂烟气(主要污染物为SO2、NO)直接排放会造成空气污染,需处理后才能排放。
(1)NH3还原技术是目前高效、成熟的去除NOx的技术之一(NH3+NOx
催化剂
N2+H2O)。使用
V
2
O
5
T
i
O
2
-
S
i
O
2
催化剂能有效脱除工厂烟气中的氮氧化物。
已知:反应Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) ΔH1=-905.8kJ⋅mol-1
反应Ⅱ.N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=+180.0kJ⋅mol-1
①反应4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(l) ΔH=
-1625.8
-1625.8
kJ⋅mol-1
②在不同温度下,仅改变O2的浓度,NO的脱除率与O2浓度的关系如图1所示,O2浓度在1%~3%之间时,随着O2浓度增大,NO脱除率明显升高的原因可能是
NO与O2反应生成NO2,NO2氧化性更强,更易与NH3反应
NO与O2反应生成NO2,NO2氧化性更强,更易与NH3反应


(2)V2O5/碳基材料(活性炭、活性焦、活碳纤维)也可以脱硫、脱硝。V2O5/碳基材料脱硫时,控制一定气体流速和温度,烟气中O2的存在对V2O5/碳基材料催化剂脱硫、脱硝活性的影响结果如图2所示,当O2浓度过高时,去除率下降,其可能原因是
当O2浓度过高时,O2分子占据更多的催化剂活性位,使SO2、NO分子不能很好地被吸附,导致脱硫率、脱硝率下降
当O2浓度过高时,O2分子占据更多的催化剂活性位,使SO2、NO分子不能很好地被吸附,导致脱硫率、脱硝率下降

(3)研究高效催化剂是解决NO对大气污染问题的重要途径。400℃时,在分别装有催化剂的A和B的两个容积为2L的刚性密闭容器中,各充入物质的量均为nmol的NO和CO发生反应。通过测定容器内总压强随时间变化来探究催化剂对反应速率的影响,数据如表:
时间/min 0 10 20 30
A容器内压强/kPa 100.0 90.0 85.0 80.0 80.0
B容器内压强/kPa 100.0 95.0 90.0 85.0 80.0
①由表可以判断催化剂
A
A
(填“A”或“B”)的效果更好。
②下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是
AB
AB
(填标号)。
A.2v(N2)=v(NO)
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.c(NO):c(CO)=1:1
D.容器内气体的密度不再发生变化
③容器中CO的平衡转化率为
80
80
%。400℃时,用压强表示的平衡常数Kp=
3.2
3.2
(kPa-1)。
④汽车尾气中含有NO和CO,在排气管中使用催化剂可以提高污染物的转化率,其原因是
管中进行的反应是非平衡状态下,催化剂加快反应速率,相同时间内污染物的转化率增大
管中进行的反应是非平衡状态下,催化剂加快反应速率,相同时间内污染物的转化率增大

【答案】-1625.8;NO与O2反应生成NO2,NO2氧化性更强,更易与NH3反应;当O2浓度过高时,O2分子占据更多的催化剂活性位,使SO2、NO分子不能很好地被吸附,导致脱硫率、脱硝率下降;A;AB;80;3.2;管中进行的反应是非平衡状态下,催化剂加快反应速率,相同时间内污染物的转化率增大
【解答】
【点评】
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发布:2024/5/9 8:0:9组卷:47引用:2难度:0.5
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  • 1.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是(  )

    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
  • 2.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
    (1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ•mol-1
    (2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。

    ①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
  • 3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:164引用:26难度:0.3
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