NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。
(1)用水吸收NOx的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq)△H=-116.1kJ?mol-1
3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)△H=+75.9kJ?mol-1
反應(yīng)3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)的△H=-136.2-136.2kJ?mol-1。
(2)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收過程中存在HNO2與(NH2)2CO生成N2和CO2的反應(yīng)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:2HNO2+(NH2)2CO=2N2↑+CO2↑+3H2O2HNO2+(NH2)2CO=2N2↑+CO2↑+3H2O。
(3)在有氧條件下,新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。
①NH3與NO2生成N2,當(dāng)有1mol NH3參與反應(yīng)時(shí),去除NO20.750.75mol。
②將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體,勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(如圖1所示)。反應(yīng)相同時(shí)間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線(如圖2所示)。
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?。?0~250℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是 迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大與溫度升高使NOx去除速率增大的共同作用,使NOx去除率迅速增大;上升緩慢段主要是溫度升高引起的NOx去除速率增大但催化劑的催化活性下降迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大與溫度升高使NOx去除速率增大的共同作用,使NOx去除率迅速增大;上升緩慢段主要是溫度升高引起的NOx去除速率增大但催化劑的催化活性下降;
ⅱ.當(dāng)反應(yīng)溫度高于380℃時(shí),NOx的去除率迅速下降的原因可能是 NH3與O2反應(yīng)產(chǎn)生了NONH3與O2反應(yīng)產(chǎn)生了NO。
【答案】-136.2;2HNO2+(NH2)2CO=2N2↑+CO2↑+3H2O;0.75;迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大與溫度升高使NOx去除速率增大的共同作用,使NOx去除率迅速增大;上升緩慢段主要是溫度升高引起的NOx去除速率增大但催化劑的催化活性下降;NH3與O2反應(yīng)產(chǎn)生了NO
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