選擇性催化還原法(SCR)是目前應用最為廣泛的氮氧化物NOx的凈化方法,其原理是利用NH3在特定催化劑作用下將NOx還原為N2。
主反應:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)ΔH1
副反應:4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g) ΔH2
(1)在無氧條件下,NH3也可還原NO:4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(g) ΔH3則ΔH2=3△H1-2△H323△H1-2△H32(用含ΔH1、ΔH3的式子表示)。一定溫度下,向2 L密閉剛性容器(含催化劑)中投入2mol NH3和3mol NO,發(fā)生反應4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(g)。達到平衡狀態(tài)時,NO的轉(zhuǎn)化率為60%,則平衡常數(shù)為 0.96×0.7550.66×0.440.96×0.7550.66×0.44mol?L-1(列出計算式即可)。
(2)目前使用的SCR催化劑是V2O5-WO3/TiO2,關于該催化劑的說法正確的是 CC。
A.能加快反應速率,并且改變反應的焓變
B.能增大NH3還原NOx反應的平衡常數(shù)
C.具有選擇性,能降低特定反應的活化能
(3)催化劑V2O5-WO3/TiO2中的V2O5是活性組分。在石英微型反應器中以一定流速通過煙氣[n(O2):n(NH3):n(NO)=71:1:1],在不同溫度下進行該催化還原反應,V2O5的質(zhì)量分數(shù)對單位時間內(nèi)NO去除率的影響如圖1所示。
①從起始至對應A、B、C三點的平均反應速率由大到小的順序為 v(C)>v(B)>v(A)v(C)>v(B)>v(A)。
②V2O5的質(zhì)量分數(shù)對該催化劑活性的影響是 在100~200℃范圍內(nèi),V2O5的質(zhì)量分數(shù)越大,催化劑活性越高,高于200℃,沒有明顯區(qū)別在100~200℃范圍內(nèi),V2O5的質(zhì)量分數(shù)越大,催化劑活性越高,高于200℃,沒有明顯區(qū)別。
(4)NO2存在如下平衡:2NO2(g)?N2O4(g)△H<0,在一定條件下,NO2與N2O4的消耗速率與各自的分壓(分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))有如下關系:v(NO2)=k1?p2(NO2),v(N2O4)=k2?p(N2O4)。一定溫度下,k1、k2與平衡常數(shù)kp(壓力平衡常數(shù),用平衡分壓代替平衡濃度計算)間的關系k1=2k2?kp2k2?kp。
(5)還可用間接電解法除NO。其原理如圖2所示,則電解池陰極的電極反應為 2HSO-3+2e-+2H+=S2O2-4+2H2O2HSO-3+2e-+2H+=S2O2-4+2H2O。
3
△
H
1
-
2
△
H
3
2
3
△
H
1
-
2
△
H
3
2
0
.
9
6
×
0
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75
5
0
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6
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0
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4
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4
4
HSO
-
3
O
2
-
4
HSO
-
3
O
2
-
4
【考點】化學平衡的計算.
【答案】;;C;v(C)>v(B)>v(A);在100~200℃范圍內(nèi),V2O5的質(zhì)量分數(shù)越大,催化劑活性越高,高于200℃,沒有明顯區(qū)別;2k2?kp;2+2e-+2H+=S2+2H2O
3
△
H
1
-
2
△
H
3
2
0
.
9
6
×
0
.
75
5
0
.
6
6
×
0
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4
4
HSO
-
3
O
2
-
4
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:20引用:1難度:0.4
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①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
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