煙氣脫硝、脫硫是環(huán)保研究的重要話題。
(1)利用NH3催化還原氮氧化物(SCR技術(shù))是目前應(yīng)用廣泛的煙氣脫硝技術(shù)
①SCR技術(shù)的主要化學(xué)反應(yīng)之一是2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)?2N2(g)+3H2O(g)ΔH,則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=c2(N2)c3(H2O)c2(NH3)c(NO)c(NO2)c2(N2)c3(H2O)c2(NH3)c(NO)c(NO2)。該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度T的升高而減小,則該反應(yīng)的ΔH <<0。(填“>”、“<”或“=”)。
②SCR技術(shù)的另一主要反應(yīng)為4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O ΔH=-1627.2kJ?mol-1。NO和NH3在有氧條件及Ag2O催化作用下,當(dāng)反應(yīng)溫度升高到550~700℃,NO轉(zhuǎn)化率明顯下降,NO2產(chǎn)率明顯上升(如圖所示)的可能原因是 4NH3+5O2═4NO+6H2O,2NO+O2═2NO2或4NH3+7O2═4NO2+6H2O4NH3+5O2═4NO+6H2O,2NO+O2═2NO2或4NH3+7O2═4NO2+6H2O。(用化學(xué)方程式表達)
(2)目前,科學(xué)家還在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硝(NO)原理,其脫硝機理示意圖如圖所示。
已知:C2H4(g)+3O2(g)═2CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1330kJ?mol-1。
N2(g)+O2(g)═2NO(g) ΔH2=180kJ?mol-1。
①寫出該脫硝原理總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:6NO(g)+3O2(g)+2C2H4(g)=3N2(g)+4CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-3200kJ/mol6NO(g)+3O2(g)+2C2H4(g)=3N2(g)+4CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-3200kJ/mol。
②為達到最佳脫硝效果,應(yīng)采取的條件是 350℃、負載率3%350℃、負載率3%。
③a曲線在溫度410℃以后脫銷率下降的原因是 催化劑活性下降催化劑活性下降。
(3)選擇性催化還原法的脫硝原理為:6NO2(g)+8NH3(g) 催化劑 7N2(g)+12H2O(l) ΔH<0常溫下,向1L固定容積的密閉容器中加入6.0molNO2(g)、8.0molNH3,測得容器內(nèi)氣體的壓強隨著時間的變化如圖所示。
①計算0~4min之間NO2的平均反應(yīng)速率 0.9mol/(L?min)0.9mol/(L?min)。
②若采用2L固定的密閉容器,其他條件不變,達到新的平衡時,容器內(nèi)的壓強 大于大于(填寫“大于”、“小于”或“等于”)0.35P0;NO2的轉(zhuǎn)化率 大于大于60%(填寫“大于”、“小于”或“等于”)。
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催化劑
【答案】;<;4NH3+5O2═4NO+6H2O,2NO+O2═2NO2或4NH3+7O2═4NO2+6H2O;6NO(g)+3O2(g)+2C2H4(g)=3N2(g)+4CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-3200kJ/mol;350℃、負載率3%;催化劑活性下降;0.9mol/(L?min);大于;大于
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:8引用:1難度:0.6
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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(yīng)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).
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②以下有關(guān)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(yīng)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(yīng)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
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