Question

【題目】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） ΔH=116.1 kJ·mol1

3HNO2（aq）HNO3（aq）+2NO（g）+H2O（l） ΔH=75.9 kJ·mol1

反應(yīng)3NO2（g）+H2O（l）2HNO3（aq）+NO（g）的ΔH=___________kJ·mol1。

(2)在有氧條件下，新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2�，F(xiàn)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)。

反應(yīng)相同時間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖所示，在50～250 ℃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______________________ ；

當(dāng)反應(yīng)溫度高于380 ℃時，NOx的去除率迅速下降的原因可能是___________________ 。

Answer 1

【答案】-136.2 迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大與溫度升高共同使NOx去除反應(yīng)速率迅速增大，上升緩慢段主要是溫度升高引起的NOx去除反應(yīng)速率增大 催化劑活性下降，NH3與O2反應(yīng)生成了NO

【解析】

(1). 已知①2NO2（g）+H2O（l）HNO3（aq）+HNO2（aq） ΔH=116.1 kJ·mol1、②3HNO2（aq）HNO3（aq）+2NO（g）+H2O（l） ΔH=75.9 kJ·mol1，根據(jù)蓋斯定律，(①×3+②)÷2得3NO2（g）+H2O（l）2HNO3（aq）+NO（g） ΔH=(－116.1 kJ·mol1×3+75.9 kJ·mol1)÷2=-136.2kJ·mol1，故答案為：-136.2；

(2). 在50～250℃范圍內(nèi)曲線迅速上升的主要原因是催化劑的活性隨溫度升高而增大使反應(yīng)速率迅速增大，且溫度升高也使NOx去除反應(yīng)速率增大，上升緩慢的原因是溫度升高引起去除反應(yīng)速率增大，但此時催化劑的活性下降，當(dāng)反應(yīng)溫度高于380℃時，NOx的去除率迅速下降的原因可能是催化劑活性下降，且NH3與O2反應(yīng)生成了NO，故答案為：迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大與溫度升高共同使NOx去除反應(yīng)速率迅速增大，上升緩慢段主要是溫度升高引起的NOx去除反應(yīng)速率增大；催化劑活性下降，NH3與O2反應(yīng)生成了NO。