氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。
(1)催化氧化法去除NO是在一定条件下,用NH3消除NO污染,其反应原理为:4NH3+6NO催化剂△5N2+6H2O。不同温度条件下,n(NH3):n(NO)的物质的量之比分别为4:1、3:1、1:3时,得到NO脱除率曲线如图1所示。
①n(NH3):n(NO)的物质的量之比为1:3时,对应的是曲线 cc(填“a”“b”或“c”)。
②由图1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的原因可能是 温度高于900℃时,催化剂可能失去活性,反应速率降低温度高于900℃时,催化剂可能失去活性,反应速率降低。

(2)NO氧化反应:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)分两步进行,其反应过程能量变化示意图如图2。
Ⅰ.2NO(g)→N2O2(g)ΔH1
Ⅱ.N2O2(g)+O2(g)→2NO2(g)ΔH2
①化学反应速率由速率较慢的反应步骤决定。以上反应决定NO氧化反应速率的步骤是 IIII(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体,保持其他条件不变,控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3),测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图3。转化相同量的NO,在温度 T4T4(填“T3”或“T4”)下消耗的时间较长,试结合反应过程能量图(图2)分析其原因:ΔH1<0,温度升高,反应Ⅰ平衡逆移,c(N2O2)减小,浓度降低的影响大于温度对反应Ⅱ速率的影响ΔH1<0,温度升高,反应Ⅰ平衡逆移,c(N2O2)减小,浓度降低的影响大于温度对反应Ⅱ速率的影响。

(3)NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图4;研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图5,写出脱硝过程的总反应方程式:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 催化剂 4N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 催化剂 4N2(g)+6H2O(g)。
催化剂
△
催化剂
催化剂
【考点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响;反应热和焓变.
【答案】c;温度高于900℃时,催化剂可能失去活性,反应速率降低;II;T4;ΔH1<0,温度升高,反应Ⅰ平衡逆移,c(N2O2)减小,浓度降低的影响大于温度对反应Ⅱ速率的影响;4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g)
催化剂
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:16引用:1难度:0.6
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