控制、治理氮氧化物對大氣的污染是改善大氣質(zhì)量的重要方法。
Ⅰ.在催化劑作用下，甲烷可還原氮氧化物，從而達到治理氮氧化物污染的目的。已知：
①CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ?mol-1；
②4NO2（g）+2N2（g）═8NO（g）△H=+586kJ?mol-1。
則CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160-1160kJ?mol-1。
Ⅱ.我國科學家正著力研究SCR技術（NH3選擇性催化還原氮氧化物）對燃煤電廠煙氣進行脫硝處理。
（1）鐵基催化劑在260～300℃范圍內(nèi)實現(xiàn)SCR技術的過程如圖1所示：
①適當增大催化劑用量可以明顯加快脫硝速率，結(jié)合上述過程解釋原因：反應ii為脫硝反應的決速步，增大催化劑的用量可提高反應ii的速率，進而提高脫硝反應速率反應ii為脫硝反應的決速步，增大催化劑的用量可提高反應ii的速率，進而提高脫硝反應速率。
②向反應體系中添加NH4NO3可顯著提高NO脫除率。原因如下：
NO-3與NO發(fā)生反應NO-3+NO═NO2+NO-2；
NO2與NH+4發(fā)生反應ⅲ和反應ⅳ轉(zhuǎn)化為N2；
NO-2與NH+4發(fā)生反應轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式 NO-2+NH+4=N2+2H2ONO-2+NH+4=N2+2H2O。
（2）相比于鐵基催化劑，使用錳基催化劑（活性物質(zhì)為MnO2）時，煙氣中含有的SO2會明顯降低NO脫除率。
①寫出Mn2+的外圍電子排布式 3d53d5。
②推測SO，2使催化劑失去活性，結(jié)合化學方程式解釋其原因 MnO2+SO2═MnSO4，不能恢復為MnO2，使催化劑失去活性MnO2+SO2═MnSO4，不能恢復為MnO2，使催化劑失去活性。
③持續(xù)通入含SO2的煙氣。不同溫度下，每隔1h測定NO脫除率，結(jié)果如圖2所示，相同時間內(nèi)，200℃時NO脫除率低于100℃，原因是 溫度升高使催化劑失效速率加快，導致溫度升高對NO脫除速率增大的影響不如催化劑失效對NO脫除速率降低的影響顯著溫度升高使催化劑失效速率加快，導致溫度升高對NO脫除速率增大的影響不如催化劑失效對NO脫除速率降低的影響顯著溫度升高使催化劑失效速率加快，導致溫度升高對NO脫除速率增大的影響不如催化劑失效對NO脫除速率降低的影響顯著溫度升高使催化劑失效速率加快，導致溫度升高對NO脫除速率增大的影響不如催化劑失效對NO脫除速率降低的影響顯著。
Ⅲ.用Pl-g-C3N光催化氧化法脫除NO的過程如圖3所示。
①該脫除過程中，太陽能轉(zhuǎn)化為電能。
②在酸性水溶液中，光催化脫除原理和電化學反應原理類似。
已知P1端的反應：NO-2e-+H2O═NO2+2H+。g-C3N4端的反應以及最終轉(zhuǎn)化為HNO3的過程可描述為：O2與H+在g-C3N4端上得電子生成H2O2，最后與P1端生成的NO2轉(zhuǎn)化為HNO3O2與H+在g-C3N4端上得電子生成H2O2，最后與P1端生成的NO2轉(zhuǎn)化為HNO3。
NO
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3
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3
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+
4
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【答案】-1160；反應ii為脫硝反應的決速步，增大催化劑的用量可提高反應ii的速率，進而提高脫硝反應速率；+=N2+2H2O；3d5；MnO2+SO2═MnSO4，不能恢復為MnO2，使催化劑失去活性；溫度升高使催化劑失效速率加快，導致溫度升高對NO脫除速率增大的影響不如催化劑失效對NO脫除速率降低的影響顯著溫度升高使催化劑失效速率加快，導致溫度升高對NO脫除速率增大的影響不如催化劑失效對NO脫除速率降低的影響顯著；O2與H+在g-C3N4端上得電子生成H2O2，最后與P1端生成的NO2轉(zhuǎn)化為HNO3
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【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：12引用：1難度：0.6
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2．催化還原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生以下兩個平衡反應。下列有關說法不正確的是（ ?。?br />①CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ?mol-1
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3．現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化，既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放，又可以擴大水煤氣的用途．甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．
（1）如圖1是該反應在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線．
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關系是K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有關說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化則可逆反應達到平衡
b.一定條件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應達到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
（2）已知在常溫常壓下①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkJ?mol-1③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckJ?mol-1
則：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=kJ?mol-1
（3）2009年10月，中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆．甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示．
①該電池正極的電極反應式為．
②工作一段時間后，當6.4g甲醇完全反應生成CO2時，有個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移．
（4）以上述電池做電源，用圖3所示裝置，在實驗室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原因是、（用相關的電極反應式和離子方程式表示）發(fā)布：2024/12/30 14:0:1組卷：25引用：3難度：0.5