精英家教網(wǎng)氮氧化物是大氣污染物之一,消除氮氧化物的方法有多種.
(1)利用甲烷催化還原氮氧化物.已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ/mol
則CH4將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為
 

(2)利用NH3催化還原氮氧化物(SCR技術(shù)).該技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù).反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)
180℃
催化劑
2N2(g)+3H2O(g)△H<0,為提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是
 
(寫出1條即可).
(3)利用ClO2氧化氮氧化物.其轉(zhuǎn)化流程如下:NO
ClO2
反應(yīng)Ⅰ
NO2
Na2SO3
反應(yīng)Ⅱ
N2
已知反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl,則反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式是
 
;若生成11.2L N2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則消耗ClO2
 
 g.
(4)利用CO催化還原氮氧化物也可以達(dá)到消除污染的目的.
已知質(zhì)量一定時(shí),增大固體催化劑的表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率.右圖是反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g)中NO的濃度隨溫度(T)、等質(zhì)量催化劑表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線.據(jù)此判斷該反應(yīng)的△H
 
0 (填“>”、“<”或“無法確定”);催化劑表面積S1
 
S2(填“>”、“<”或“無法確定”).
分析:(1)根據(jù)蓋斯定律以及熱化學(xué)方程式的書寫知識(shí)來回答;
(2)化學(xué)平衡移動(dòng)的因素:溫度、濃度、壓強(qiáng)等;
(3)二氧化氮具有氧化性,亞硫酸鈉具有還原性,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律知識(shí)來回答判斷;
(4)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素:溫度、濃度、催化劑.
解答:解:(1)已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ/mol
CH4將NO2還原為N2的反應(yīng)可以看成是
1
2
(①+②)得到,所以反應(yīng)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的△H=
1
2
(-574kJ/mol-1160kJ/mol)=-867kJ/mol,
故答案為:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867 kJ/mol;
(2)反應(yīng):2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)
180℃
催化劑
2N2(g)+3H2O(g)△H<0,提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率,可以使得化學(xué)平衡正向移動(dòng)即可,可以增大NH3的濃度、減小反應(yīng)體系的壓強(qiáng)、降低反應(yīng)體系的溫度等,故答案為:增大NH3的濃度或減小反應(yīng)體系的壓強(qiáng)或降低反應(yīng)體系的溫度等;
(3)二氧化氮具有氧化性,亞硫酸鈉具有還原性,二者之間會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng):2NO2+4Na2SO3═N2+4Na2SO4,結(jié)合化學(xué)反應(yīng)2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl知道,N2~2NO2~2ClO2,所以若生成11.2L即0.5molN2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則消耗1molClO2質(zhì)量是1mol×67.5g/mol=67.5g,故答案為:67.5g;
(4)當(dāng)催化劑的表面積相等時(shí),溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快,反應(yīng)越先達(dá)到平衡,所以溫度關(guān)系是T2>T1,從圖中看出,溫度升高,一氧化氮的濃度增加,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),所以該反應(yīng)是放熱的,當(dāng)溫度一定時(shí),催化劑表面積越大,則速率越快,所以催化劑表面積S1>S2,故答案為:<;>.
點(diǎn)評:本題考查學(xué)生氮的氧化物的化學(xué)性質(zhì)以及蓋斯定律的應(yīng)用知識(shí),屬于綜合知識(shí)的考查,難度不大.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2012?浦東新區(qū)二模)防治環(huán)境污染是當(dāng)前環(huán)保工作的重要研究內(nèi)容之一.二氧化硫和氮氧化物是大氣的主要污染物.
(1)將1.5mol SO2用氫氧化鈉溶液、石灰及氧氣處理后,假設(shè)硫元素不損失,理論上可得到
258
258
g石膏(CaSO4?2H2O).
(2)用CH4消除NOx污染的化學(xué)方程式為:
CH4+4NO→2N2+CO2+2H2O;       CH4+2NO2→N2+CO2+2H2O
現(xiàn)有11.2L NO2、NO的混合氣體NOx,將其還原為N2,需要4.48L 的CH4,則混合氣體中NO2、NO的物質(zhì)的量分別為
0.3mol、0.2mol
0.3mol、0.2mol
.(體積都已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)
(3)(1)常溫下用氧缺位鐵酸鋅ZnFe2Oy可以消除NOx污染,使NOx轉(zhuǎn)變?yōu)镹2,同時(shí)ZnFe2Oy轉(zhuǎn)變?yōu)閆nFe2O4.若2mol ZnFe2Oy與足量NO2可生成0.5mol N2,則y=
3
3

(2)氧缺位鐵酸鋅ZnFe2Oz化學(xué)式的氧化物形式為aZnO?bFeO?cFe2O3.已知1mol ZnFe2Oz最多能使4.0L(標(biāo)況)NO1.4轉(zhuǎn)化為N2.則上述氧化物形式的化學(xué)式可具體表示為
4ZnO?2FeO?3Fe2O3
4ZnO?2FeO?3Fe2O3

(4)低溫臭氧氧化脫硫脫硝技術(shù)可以同時(shí)吸收煙氣中的氮氧化物和二氧化硫,反應(yīng)原理是將NOx氧化成N2O5,通過洗滌形成硝酸鹽,二氧化硫形成硫酸鹽.其主要反應(yīng)如下:
NO+O3→NO2+O2 …①
2NO2+O3→N2O5+O2…②
N2O5+2NH3+H2O→2NH4NO3 …③
SO2+O3+2NH3+H2O→(NH42SO4+O2…④
某熱電廠煙氣中平均含NOx4.5‰、SO2 9.0‰(體積分?jǐn)?shù)),壓縮空氣經(jīng)臭氧發(fā)生器變成臭氧空氣,其中O3濃度為90L/m3,臭氧空氣與加濕氨氣和煙氣混合反應(yīng).若
V(臭氧空氣)V(煙氣)
流量比為y,請通過計(jì)算列出y與x的關(guān)系式.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

NO、NO2等氮氧化物是大氣污染物之一.NO2是火箭燃料中常用氧化劑.NO是人體中一種傳遞神經(jīng)信息的“信使分子”.
精英家教網(wǎng)
(1)實(shí)驗(yàn)室可用銅和不同濃度的硝酸制取NO和NO2.如圖1中可選用的發(fā)生裝置是
 
(填字母).
(2)實(shí)驗(yàn)室常用65%濃硝酸(密度為1.40g/cm3)的物質(zhì)的量濃度是
 
;制備NO時(shí),需用濃硝酸配制體積比濃度為1:4的稀硝酸,需用定量儀器是
 

(3)有學(xué)生設(shè)計(jì)如圖2裝置做銅與濃、稀硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn).
a.實(shí)驗(yàn)時(shí),先將一端繞成螺旋狀的銅絲插入橡皮塞,再將兩針頭穿過橡皮塞,針頭露出尖端.
b.從儀器C處注入濃硝酸直到左側(cè)液面接近銅絲下端時(shí)停止加入.
c.注射器A中預(yù)先吸入6mL蒸餾水,注射器B的活塞擠到底,排盡空氣,再將兩支注射器插在針頭上,如圖2裝配.
請回答下列問題:
①儀器C的名稱是
 

②使?jié)庀跛崤c銅絲接觸發(fā)生反應(yīng)的操作方法是
 
;反應(yīng)時(shí)現(xiàn)象為
 

③將注射器A中蒸餾水注入D中,再使酸液與銅絲接觸反應(yīng),此時(shí)反應(yīng)離子方程式是:
 

(4)氮氧化物(NOx)是目前大氣污染治理的難題.
①選擇性催化還原法是在催化劑條件下,用NH3使NOx轉(zhuǎn)化為N2.寫出反應(yīng)化學(xué)方程式:
 

②熾熱碳還原法是利用碳質(zhì)固體還原NOx.主要基于下列反應(yīng):C+2NO→CO2+N2,2C+2NO2→2CO2+N2.清華大學(xué)有關(guān)研究表明,650℃~850℃時(shí),NOx能夠被木炭、無煙煤、焦炭等碳質(zhì)固體還原,在所研究的NOx濃度下,還原率在99%左右.兩者相比,分析熾熱碳還原法的優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)是
 
;缺點(diǎn)是
 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年福建省漳州市八校高三第三次聯(lián)考理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

氮氧化物是大氣污染物之一消除氮氧化物的方法有多種。

1)利用甲烷催化還原氮氧化物。已知

CH4 (g)4NO2(g)4NO(g)CO2(g)2H2O(g)?? H =-574 kJ/mol

CH4(g)4NO(g)= 2N2(g)CO2(g)2H2O(g)? H =-1160 kJ/mol

CH4 NO2 還原為N2 的熱化學(xué)方程式為:??????????? ???????????? 。

2)利用NH3催化還原氮氧化物SCR技術(shù))。該技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。 反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 為提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是???????? ????????????????????????? (寫出1即可)。

3)利用ClO2 氧化氮氧化物轉(zhuǎn)化流程如下:? NONO2N2。已知反應(yīng)的化學(xué)方程式2NO+ ClO2 + H2O NO2 + HNO3 + HCl反應(yīng)的化學(xué)方程式是???????? ????? ;若生成11.2 L N2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),消耗ClO2 ??????? g 。

4用活性炭還原法處理氮氧化物.有關(guān)反應(yīng)為:Cs+2NOgN2 g+CO2 gH.某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO,恒溫(T1)條件下反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測得各物質(zhì)的濃度如下:

濃度/mol?L-1/

時(shí)間/min

NO

N2

CO2

0

0.100

0

0

10

0.058

0.021

0.021

20

0.040

0.030

0.030

30

0.040

0.030

0.030

40

0.032

0.034

0.017

50

0.032

0.034

0.017

 

T1時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ????????? (保留兩位小數(shù)).30min后,改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則改變的條件可能是 ????????????? 30min后升高溫度至T2,達(dá)到平衡時(shí),容器中NO、N2、CO2的濃度之比為533,則該反應(yīng)的H ?? 0(填、“=”).

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年湖南省懷化市高三第一次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

氮氧化物是大氣污染物之一,消除氮氧化物的方法有多種。

1)利用甲烷催化還原氮氧化物。已知:

CH4 (g)4NO2(g)4NO(g)CO2(g)2H2O(g)??? H =-574 kJ/mol

CH4(g)4NO(g) 2N2(g)CO2(g)2H2O(g)?? H =-1160 kJ/mol

CH4 NO2 還原為N2 的熱化學(xué)方程式為??????????????????????????????? 。???????

2)利用NH3催化還原氮氧化物SCR技術(shù))。該技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。 反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NH3(g)NO(g)NO2(g) ? 2N2(g)3H2O(g) ΔH < 0

為提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是????????????????? (寫出1條即可)。

3)利用ClO2 氧化氮氧化物。其轉(zhuǎn)化流程如下:

NONO2N2

已知反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO+ ClO2 + H2O NO2 + HNO3 + HCl,則反應(yīng)的化學(xué)方程式是?? ????????????? ;若生成11.2 L N2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則消耗ClO2 ??????? g 。

4)利用CO催化還原氮氧化物也可以達(dá)到消除污染的目的。

已知質(zhì)量一定時(shí),增大固體催化劑的表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。圖是反應(yīng)2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g) NO的濃度隨溫度(T)、等質(zhì)量催化劑表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線。據(jù)此判斷該反應(yīng)的H????? 0 (、無法確定”);催化劑表面積S1????? S2 (、無法確定”)

 

 

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