有效去除煙氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題.
(1)O3能將NO和NO2轉(zhuǎn)化成綠色硝化劑N2O5.已知下列熱化學(xué)方程式:
2N2O5(g)═4NO2(g)+O2(g)ΔH=+106.2kJ?mol-1
2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)ΔH=-114kJ?mol-1
2O3(g)═3O2(g)ΔH=-284.2kJ?mol-1
則反應(yīng)2NO(g)+2NO2(g)+2O3(g)═2N2O5(g)+O2(g)的ΔH=-504.4kJ/mol-504.4kJ/mol.
(2)一種通過BaO和Ba(NO3)2的相互轉(zhuǎn)化脫除NO2的原理如圖1所示.脫除NO2的總反應(yīng)為 12NO2+20NH3+3O2=16N2+30H2O12NO2+20NH3+3O2=16N2+30H2O.
(3)NH3在催化劑作用下能與煙氣(主要為空氣,含少量NOx)中的NOx反應(yīng),實現(xiàn)NOx的脫除.常見的催化劑有V2O5等.反應(yīng)的催化劑附在載體的表面,該載體為Ti的氧化物,其有兩種晶體類型,分別如圖2(a)、(b)所示,其中晶體a比表面積大,附著能力強(qiáng),可用作載體,一定溫度下可轉(zhuǎn)化為晶體b.在V2O5催化下,NOx的脫除機(jī)理如圖3所示.
①晶體b的化學(xué)式為 TiO2TiO2.
②轉(zhuǎn)化Ⅳ中,V元素化合價的變化為 +4變?yōu)?5+4變?yōu)?5.
③脫除NOx時須控制反應(yīng)的溫度,實驗發(fā)現(xiàn),其他條件一定,當(dāng)溫度過高時,NOx的脫除率會降低,原因除高溫下不利于NH3的吸附、催化劑本身活性降低外,還可能的原因是 載體晶體類型發(fā)生變化,附著的催化劑量變少載體晶體類型發(fā)生變化,附著的催化劑量變少和 活性中間體直接被O2氧化,未能還原NO活性中間體直接被O2氧化,未能還原NO.
【答案】-504.4kJ/mol;12NO2+20NH3+3O2=16N2+30H2O;TiO2;+4變?yōu)?5;載體晶體類型發(fā)生變化,附著的催化劑量變少;活性中間體直接被O2氧化,未能還原NO
【解答】
【點評】
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