CO、NOx的过度排放对环境和人体健康带来极大的危害,工业上可采取多种方法减少这些有害气体的排放。
Ⅰ.汽车尾气中的NO和CO在催化转化器中反应生成两种无毒无害的气体:
2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.5kJ•mol-1。
(1)已知该反应的v正=k正c2(NO)c2(CO),v逆=k逆c(N2)c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。若平衡后降低温度,则k正k逆 增大增大(填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中,控制一定温度(T1或T2),发生反应达到平衡时,所得的混合气体中N2的体积分数随n(CO)n(NO)的变化曲线如图-1所示。
①T1<<T2(填“>”或“<”或“=”)。
②图中a、b、c、d对应NO转化率最大的是 cc。

Ⅱ.NH3催化还原NO。
(3)有氧条件下,在Fe基催化剂表面,NH3还原NO的反应机理如图-2所示,该过程可描述为 在Fe基催化剂表面,NH3吸附在酸性配位点上形成NH+4,NO与O2吸附在Fe3+配位点上形成NO2,然后NH+4与NO2结合生成NO2(NH+4)2,最后NO2(NH+4)2与NO反应生成N2、H2O,并从催化剂表面逸出在Fe基催化剂表面,NH3吸附在酸性配位点上形成NH+4,NO与O2吸附在Fe3+配位点上形成NO2,然后NH+4与NO2结合生成NO2(NH+4)2,最后NO2(NH+4)2与NO反应生成N2、H2O,并从催化剂表面逸出。
Ⅲ.低温等离子体技术氧化NO。
(4)近年来,低温等离子体技术是在高压放电下,O2产生O*自由基,O*自由基将NO氧化为NO2后,再用Na2CO3溶液吸收,达到消除NO的目的。实验室将模拟气((N2、O2、NO)以一定流速通入低温等离子体装置,实验装置如图-3所示。

①若4.6gNO2被含0.05molNa2CO3的溶液充分吸收,转移电子数为0.05mol,则此反应的离子方程式为 2NO2+CO2-3=NO-3+NO-2+CO22NO2+CO2-3=NO-3+NO-2+CO2。
②其他条件相同,等离子体的电功率与NO转化率的关系如图-4所示,当电功率大于30W时,NO转化率下降的原因可能是 功率增大时,会生成更多的O*自由基,NO更容易被氧化为NO2,但功率增大,N2和O2在放电时会生成NO,相比而言,后者产生的NO更多功率增大时,会生成更多的O*自由基,NO更容易被氧化为NO2,但功率增大,N2和O2在放电时会生成NO,相比而言,后者产生的NO更多。
k
正
k
逆
n
(
CO
)
n
(
NO
)
N
H
+
4
NH
+
4
NO
2
(
NH
+
4
)
2
NO
2
(
NH
+
4
)
2
N
H
+
4
NH
+
4
NO
2
(
NH
+
4
)
2
NO
2
(
NH
+
4
)
2
CO
2
-
3
NO
-
3
NO
-
2
CO
2
-
3
NO
-
3
NO
-
2
【答案】增大;<;c;在Fe基催化剂表面,NH3吸附在酸性配位点上形成,NO与O2吸附在Fe3+配位点上形成NO2,然后与NO2结合生成,最后与NO反应生成N2、H2O,并从催化剂表面逸出;2NO2+=++CO2;功率增大时,会生成更多的O*自由基,NO更容易被氧化为NO2,但功率增大,N2和O2在放电时会生成NO,相比而言,后者产生的NO更多
N
H
+
4
NH
+
4
NO
2
(
NH
+
4
)
2
NO
2
(
NH
+
4
)
2
CO
2
-
3
NO
-
3
NO
-
2
【解答】
【点评】
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发布:2024/10/16 11:0:2组卷:36引用:1难度:0.3
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