20.治理SO2、CO、NOx污染是化學(xué)工作者研究的重要課題。
Ⅰ.軟錳礦(MnO2)、菱錳礦(MnCO3)吸收燒結(jié)煙氣中的SO2制取硫酸錳。pH值對(duì)SO2 吸收率的影響如圖1所示。在吸收過程中,氧氣溶解在礦漿中將 H2SO3氧化成硫酸。
(1)SO2 的吸收率在pH=
效果最佳,MnO2所起的作用是
,菱錳礦作為調(diào)控劑與硫酸反應(yīng),確保pH的穩(wěn)定,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。
Ⅱ.瀝青混凝土可作為2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)反應(yīng)的催化劑。圖2表示在相同的恒容密閉容器、相同起始濃度、相同反應(yīng)時(shí)間段下,使用同質(zhì)量的不同瀝青混凝土(α型、β型)催化時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系。
(2)CO轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)K(a)
K(c)(填“>”“<”或“=”,下同),在均未達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),同溫下β型瀝青混凝土中CO轉(zhuǎn)化速率
α型,e點(diǎn)轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)突變的原因可能是
。
Ⅲ.N2H4是一種具有強(qiáng)還原性的物質(zhì)。燃燒過程中釋放的能量如下:(已知a>b)
①N2H4(g)+2O2(g)═NO2(g)+N2(g)+2H2O(g)△H1=a kJ?mol-1
②N2H4(g)+2O2(g)═2NO(g)+2H2O(g)△H2=b kJ?mol-1
(3)已知反應(yīng)活化能越低,反應(yīng)速率越大。假設(shè)某溫度下,反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2),則圖3的反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是
。
(4)試寫出NO(g)分解生成N2(g)和NO2(g)的熱化學(xué)方程式為
。
Ⅳ.某含鈷催化劑可以催化消除柴油車尾氣中的碳煙(C)和NOx.不同溫度下,將模擬尾氣(成分如表所示)以相同的流速通過該催化劑,測(cè)得所有產(chǎn)物(CO2、N2、N2O)與NO的相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果如圖4所示。
模擬尾氣 |
氣體(10mol) |
碳煙 |
NO |
O2 |
He |
物質(zhì)的量(mol) |
0.025 |
0.5 |
9.475 |
n |
(5)375℃時(shí),測(cè)得排出的氣體中含0.45molO
2和0.0525mol CO
2,則Y的化學(xué)式為
。實(shí)驗(yàn)過程中不采用NO
2的模擬NO
x原因是
。