利用化學(xué)原理對(duì)廢氣、廢水進(jìn)行脫硝、脫碳處理,可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、廢物利用,對(duì)構(gòu)建生態(tài)文明有重要意義。
Ⅰ.脫硝:
(1)H2還原法消除氮氧化物
已知:N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)ΔH=+133 kJ?mol-1
H2O(g)═H2O(l)ΔH=-44 kJ?mol-1
H2的燃燒熱ΔH=-285.8 kJ?mol-1
在催化劑存在下,H2還原NO2生成水蒸氣和氮?dú)獾臒峄瘜W(xué)方程式為 4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1100.2kJ?mol-14H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1100.2kJ?mol-1。
(2)用NH3催化還原法消除氮氧化物,發(fā)生反應(yīng):4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(l)ΔH<0
相同條件下,在2L恒容密閉容器中,選用不同催化劑,產(chǎn)生N2的量隨時(shí)間變化如圖所示。
①計(jì)算0~4分鐘在A催化劑作用下,反應(yīng)速率v(NO)=0.375mol?L-1?min-10.375mol?L-1?min-1。
②下列說法正確的是 CDCD。
A.該反應(yīng)的活化能大小順序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
B.增大壓強(qiáng)能使反應(yīng)速率加快,是因?yàn)樵黾恿嘶罨肿影俜謹(jǐn)?shù)
C.單位時(shí)間內(nèi)H-O鍵與N-H鍵斷裂的數(shù)目相等時(shí),說明反應(yīng)已達(dá)到平衡
D.若反應(yīng)在恒容絕熱的密閉容器中進(jìn)行,當(dāng)K值不變時(shí),說明已達(dá)到平衡
(3)利用原電池反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)NO2的無害化,總反應(yīng)為6NO2+8NH3═7N2+12H2O,電解質(zhì)溶液為NaOH溶液,工作一段時(shí)間后,該電池正極區(qū)附近溶液pH 增大增大(填“增大”“減小”或“不變”),負(fù)極的電極反應(yīng)式為 2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O。
Ⅱ.脫碳:
(4)用甲醇與CO反應(yīng)生成醋酸可消除CO污染。常溫下,將a mol?L-1醋酸與b mol?L-1 Ba(OH)2溶液等體積混合,充分反應(yīng)后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),忽略溶液體積變化,計(jì)算醋酸的電離常數(shù)Ka=2ba-2b×10-7L/mol2ba-2b×10-7L/mol(用含a、b的代數(shù)式表示)。
2
b
a
-
2
b
2
b
a
-
2
b
【答案】4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1100.2kJ?mol-1;0.375mol?L-1?min-1;CD;增大;2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O;×10-7L/mol
2
b
a
-
2
b
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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