选择性催化还原法（SCR）工艺是目前应用最广泛的脱硝技术，该工艺原理是以NH₃为还原剂，在催化剂作用下选择性地与NO_x发生氧化还原反应生成无害化的H₂O和N₂。
（1）反应原理如图1所示：
①已知：4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H₁=akJ/mol
N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₂=bkJ/mol
则NH₃与NO反应的热化学方程式为：

4NH₃（g）+6NO（g）═5N₂（g）+6H₂O（g）△H₃=（a-5b）kJ/mol

4NH₃（g）+6NO（g）═5N₂（g）+6H₂O（g）△H₃=（a-5b）kJ/mol

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②图2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知最佳的催化剂和相应的温度分别为：

Mn、220℃

Mn、220℃

。
③实验室进行模拟工业合成氨时，将2.5mol N₂和3.5mol H₂的混合气体通入某密闭反应器，在温度t℃、压强p₀pa条件下进行反应。平衡时，测得容器内混合气体的物质的量为5.0mol,则该温度下的平衡常数K_p=

25

1

6

p

2

0

25

1

6

p

2

0

pa^-2。（以分压表示，分压=总压×物质的量分数）
（2）空速代表单位时间内单位体积催化剂处理烟气量，即空速越大催化剂处理烟气量越大。在烟气温度为165℃时，空速对催化剂脱硝效率影响结果如图3所示。脱硝率随空速增大而减小的可能原因是

空速越大催化剂处理烟气量越大，接触时间短（或没有充分反应），脱硝率降低

空速越大催化剂处理烟气量越大，接触时间短（或没有充分反应），脱硝率降低

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（3）氨氮比作为SCR脱硝反应重要参数之一，在反应过程中，其数值需要严格把控。若喷氨量不足，NO_x反应不完全，脱硝效率低；若喷氨量过剩，未反应的NH₃导致氨逃逸，将会增加运行成本，且引起二次污染。在空速为2000h^-1、烟气温度为165℃下，考察氨氮比对催化剂脱硝率的影响，由图4可知，氨氮最佳比为

1：3

1：3

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（4）催化剂Mn的纯度对该脱硝反应具有决定性的影响。目前主要采用单膜双室电积工艺（如图5），在MnSO₄+（NH₄）₂SO₄电解液体系中电沉积金属锰，同时阳极联产MnO₂并富集回收硫酸。
①该电解装置中的交换膜为

阴离子

阴离子

交换膜。（选填“阳离子”或“阴离子”）
②阳极区的主要电极反应方程式为：

Mn²⁺-2e^-+2H₂O=MnO₂+4H⁺

Mn²⁺-2e^-+2H₂O=MnO₂+4H⁺

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