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烟气中的氮氧化物是造成大气污染的重要因素。
(1) NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
则N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)的热化学反应方程式为________。
(2) 汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag—ZSM—5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图1所示。
① 若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为________。
② NO直接催化分解(生成N2与O2)也是一种脱*途径。在不同条件下,NO的分解产物不同。在高压下,NO在40 ℃下分解生成两种化合物,体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图2所示。请写出NO分解的化学方程式:________。
(3) 一定条件下,向NOx/O3混合物中加入一定浓度的SO2气体,进行同时脱硫脱*实验,实验结果如图3。
① 同时脱硫脱*时NO的氧化率略低的原因是________。
② 由图3可知SO2对NO的氧化率影响很小的原因是________。
(4) 有人设想采用下列方法减少烟气中的氮氧化物对环境的污染:用天然气中的CH4、H2等还原SO2,从产物中分离出一种含硫质量分数约为94%的化合物,并用这种化合物来还原NOx。请写出这种含硫化合物和NOx反应的化学方程式:________。
(5) 某工业废水中含有毒*较大的CN-,可用电解法将其转变为N2,装置如图4所示。电解池中生成N2的电极反应式为__________________________。
【回答】
(14分,每空2分)
(1) N2(g)+O2(g)===2NO(g);ΔH=+183 kJ·mol-1
(2) ① NO的分解反应是放热反应,升温有利于反应逆向进行
② 3NON2O+NO2
(3) ① SO2的氧化消耗了少量O3,减小了O3的浓度
② O3氧化SO2反应的活化能较大,O3与NO反应速率比O3与SO2反应速率快
(4) 2xH2S+2NOx===N2+2xH2O+2xS
(5) 2CN-+12OH--10e-===2CO+N2↑+6H2O
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:填空题