汽车尾气中NOx的生成和消除是科学家研究的重要课题。回答下列问题:
(1)工业上通常用溶质质量分数为15%的Na2CO3溶液(密度为1.06g/cm3)作为NOx的吸收剂,该Na2CO3溶液物质的量浓度为 1.5mol/L1.5mol/L。
(2)汽车发动机工作时会引发N2(g)+O2(g)═2NO(g)ΔH=+180kJ•mol-1,其能量变化如图1。
则NO中氮氧键的键能是 632kJ•mol-1632kJ•mol-1。
(3)用NH3可消除NO污染,反应原理为:4NH3+6NO催化剂△5N2+6H2O,以n(NH3):n(NO)分别为4:1、3:1、1:3投料,得到NO脱除率随温度变化的曲线如图2所示
。
①曲线a对应的n(NH3):n(NO)=1:31:3。
②曲线c中NO的起始浓度为4×10-4mg/m3,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脱除速率为 1×10-41×10-4mg/(m3•s)。
③由图可知,无论以何种比例反应,在温度超过900℃时NO脱除率都会骤然下降,可能的原因是 ⅰ、催化剂的活性下降;ⅱ、氨气可能发生分解;ⅲ、反应为放热反应,温度高反应速率快,达到平衡后平衡逆向移动ⅰ、催化剂的活性下降;ⅱ、氨气可能发生分解;ⅲ、反应为放热反应,温度高反应速率快,达到平衡后平衡逆向移动。
(4)铈元素(Ce)常见有+3、+4两种价态。NO可以被含Ce4+的溶液吸收,生成含有Ce3+和HNO2的吸收液,反应的离子方程式为 Ce4++NO+H2O=Ce3++HNO2+H+Ce4++NO+H2O=Ce3++HNO2+H+;现采用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质,同时再生Ce4+,其原理如图3所示。
①Ce4+从电解槽的 aa(填字母)口流出。
②写出HNO2在阴极反应的电极反应式:2HNO2+6H++6e-=N2↑+4H2O2HNO2+6H++6e-=N2↑+4H2O。
催化剂
△
【答案】1.5mol/L;632kJ•mol-1;1:3;1×10-4;ⅰ、催化剂的活性下降;ⅱ、氨气可能发生分解;ⅲ、反应为放热反应,温度高反应速率快,达到平衡后平衡逆向移动;Ce4++NO+H2O=Ce3++HNO2+H+;a;2HNO2+6H++6e-=N2↑+4H2O
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:76引用:1难度:0.6
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