煙氣的脫硫(除SO2)技術(shù)和脫硝(除NOx)技術(shù)都是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn).
(1)選擇性催化還原法的脫硝原理為:6NOx+4xNH3
 催化劑 
.
 
(3+2x)N2+6xH2O
①上述反應(yīng)中每轉(zhuǎn)移3mol電子,生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下N2的體積為
16.8+11.2x
x
16.8+11.2x
x
L.
②已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O (g)△H=-483.6kJ?mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=-180.5kJ?mol-1
則反應(yīng)6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g)的△H=
-724.5kJ?mol-1
-724.5kJ?mol-1

(2)目前,科學(xué)家正在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硝(NO)原理,其脫硝機(jī)理示意圖如下圖1,脫硝率與溫度,負(fù)載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù))的關(guān)系如圖2所示.

①寫出該脫硝原理總反應(yīng)的化學(xué)方程式:
6NO+3O2+2C2H4
 催化劑 
.
 
3N2+4CO2+4H2O
6NO+3O2+2C2H4
 催化劑 
.
 
3N2+4CO2+4H2O

②為達(dá)到最佳脫硝效果,應(yīng)采取的條件是
350℃、負(fù)載率3%
350℃、負(fù)載率3%
分析:(1)①反應(yīng)中氨氣中的N元素由-3價(jià)升高為0價(jià),據(jù)此計(jì)算轉(zhuǎn)移3mol電子參加反應(yīng)的氨氣的物質(zhì)的量,再根據(jù)方程式計(jì)算生成的氮?dú)�,根�?jù)V=nVm計(jì)算氮?dú)獾捏w積;
②根據(jù)蓋斯定律,利用已知熱化學(xué)方程式乘以合適的系數(shù)進(jìn)行加減,反應(yīng)熱也乘以相應(yīng)的系數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算;
(2)①圖1可知,在催化劑的作用下,C2H4與NO、O2反應(yīng)最終生成N2、CO2、H2O;
②為達(dá)到最佳脫硝效果,應(yīng)滿足脫硝率高,負(fù)載率低,適宜的溫度.
解答:解:(1)①反應(yīng)中氨氣中的N元素由-3價(jià)升高為0價(jià),轉(zhuǎn)移3mol電子參加反應(yīng)的氨氣的物質(zhì)的量為
3mol
3
=1mol,根據(jù)方程式可知生成的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為
1mol×(3+2x)
4x
=
3+2x
4x
mol,氮?dú)獾捏w積為
3+2x
4x
mol×22.4L/mol=
16.8+11.2x
x
L,
故答案為:
16.8+11.2x
x

②已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O (g)△H=-483.6kJ?mol-1
②N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1
③N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=-180.5kJ?mol-1
由蓋斯定律,①×3-②×2-③×3得6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g),
故△H=3×(-483.6kJ?mol-1)-2×(-92.4kJ?mol-1)-3×(-180.5kJ?mol-1)=-724.5kJ?mol-1
故答案為:-724.5kJ?mol-1;
(2)①圖1可知,在催化劑的作用下,C2H4與NO、O2反應(yīng)最終生成N2、CO2、H2O,反應(yīng)總方程式為6NO+3O2+2C2H4
 催化劑 
.
 
3N2+4CO2+4H2O,
故答案為:6NO+3O2+2C2H4
 催化劑 
.
 
3N2+4CO2+4H2O;
②(6)由圖可知,b曲線的最高點(diǎn)處,脫硝率高,負(fù)載率低,適宜的溫度,適合條件為350℃、負(fù)載率3%,故答案為:350℃、負(fù)載率3%.
點(diǎn)評:本題以煙氣的脫硫和脫硝為載體,考查環(huán)境保護(hù)、氧化還原反應(yīng)計(jì)算、反應(yīng)熱計(jì)算、方程式書寫以閱讀獲取信息等,題目難度中等,本題注意把握數(shù)據(jù)處理和圖象分析.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

Ⅰ.X、Y、Z是短周期元素的三種常見氧化物.X跟水反應(yīng)可生成一種具有還原性的不穩(wěn)定的二元酸,該酸的化學(xué)式是
H2SO3
H2SO3
;Y和X組成元素相同,Y與水反應(yīng)生成M,足量M的濃溶液與3.2g Cu在加熱條件下充分反應(yīng),其中被還原的M的物質(zhì)的量為
0.05mol
0.05mol
.固態(tài)Z可應(yīng)用于人工降雨,0.5mol?L-1Z與NaOH反應(yīng)所得的正鹽水溶液中,離子濃度從大到小的順序?yàn)?!--BA-->
C(Na+)>C(CO32- )>C(OH-)>C(HCO3-)>C(H+
C(Na+)>C(CO32- )>C(OH-)>C(HCO3-)>C(H+

Ⅱ.N2O5是一種新型硝化劑,其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注.現(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池,其中Y為CO2;采用電解法制備N2O5,總的反應(yīng)方程式為:N2O4+2HNO3=2N2O5+H2,裝置如圖所示.
寫出石墨I(xiàn)電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式
H2+CO32--2e-=CO2+H2O
H2+CO32--2e-=CO2+H2O

在電解池中生成N2O5的電極反應(yīng)式為
N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+

Ⅲ.煙氣的脫硫(除SO2)技術(shù)和脫硝(除NOx)技術(shù)都是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn).
(1)煙氣脫硫、脫硝對環(huán)境的意義
防止酸雨、光化學(xué)煙霧的發(fā)生
防止酸雨、光化學(xué)煙霧的發(fā)生

(2)目前,科學(xué)家正在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硝(NO)原理,其脫硝機(jī)理示意圖如圖1.

脫硝率與溫度、負(fù)載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù))的關(guān)系如圖2所示.
①寫出該脫硝原理總反應(yīng)的化學(xué)方程式:
6NO+3O2+2C2H4
 催化劑 
.
 
3N2+4CO2+4H2O
6NO+3O2+2C2H4
 催化劑 
.
 
3N2+4CO2+4H2O
.②為達(dá)到最佳脫硝效果,應(yīng)采取的條件是
350℃、負(fù)載率3%
350℃、負(fù)載率3%
闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚敐澶婄闁挎繂鎲涢幘缁樼厱闁靛牆鎳庨顓㈡煛鐏炲墽娲存鐐达耿閹崇娀顢楁径瀣撴粓姊绘担瑙勫仩闁告柨绉堕幑銏ゅ礃椤斿槈锕傛煕閺囥劌鐏犻柛鎰ㄥ亾婵$偑鍊栭崝锕€顭块埀顒傜磼椤旂厧顣崇紒杈ㄦ尰閹峰懘骞撻幒宥咁棜婵犵數濮伴崹鐓庘枖濞戙埄鏁勯柛鏇ㄥ幗瀹曟煡鏌涢埄鍐姇闁绘挸绻橀弻娑㈩敃閿濆洨鐣洪梺闈╃稻濡炰粙寮诲☉銏℃櫜闁告侗鍠涚涵鈧紓鍌欐祰妞村摜鏁敓鐘茬畺闁冲搫鎳忛ˉ鍫熺箾閹寸偛绗氶柣搴濆嵆濮婄粯鎷呴崨濠冨創闂佹椿鍓欓妶绋跨暦娴兼潙鍐€妞ゆ挾濮寸粊锕傛⒑绾懏褰х紒鐘冲灩缁鈽夐姀鈾€鎷婚梺鍓插亞閸犳捇鍩婇弴鐔翠簻闁哄倸鐏濋顓熸叏婵犲嫮甯涢柟宄版嚇瀹曘劍绻濋崒娑欑暭婵犵數鍎戠徊钘壝洪敃鈧—鍐╃鐎n偅娅滈梺缁樺姈濞兼瑧娆㈤悙鐑樼厵闂侇叏绠戦崝锕傛煥閺囩偛鈧綊鎮¢弴銏$厸闁搞儯鍎辨俊濂告煟韫囨洖校濞e洤锕、鏇㈡晲韫囨埃鍋撻崸妤佺厸閻忕偛澧藉ú鎾煃閵夘垳鐣垫鐐差儏閳规垿宕堕埡鈧竟鏇犵磽閸屾艾鈧绮堟笟鈧、鏍川椤栨稑搴婇梺鍦濠㈡﹢鎮″鈧弻鐔告綇妤e啯顎嶉梺绋匡功閸忔﹢寮婚妶鍥ф瀳闁告鍋涢~顐︽⒑閸涘﹥鐓ラ柟璇х磿閹广垹鈽夊锝呬壕婵炴垶鐟$紓姘舵煟椤撴粌鈧洟婀佸┑鐘诧工缁ㄨ偐鑺辩紒妯镐簻闁哄浂浜炵粙鑽ょ磼缂佹ḿ绠撴い顐g箞椤㈡﹢鎮㈤崜韫埛闂傚倸鍊烽懗鍓佸垝椤栨稓浠氶梺璇茬箰缁绘垿鎮烽埡浣烘殾闁规壆澧楅崐鐑芥煟閹寸們姘跺箯濞差亝鐓熼幖绮瑰墲鐠愨€斥攽椤旂偓鏆┑鈩冩尦瀹曟﹢鍩¢埀顒傛崲閸℃稒鐓熼柟閭﹀幗缂嶆垶绻涢幖顓炴灍妞ゃ劊鍎甸幃娆忣啅椤旂厧澹夋俊鐐€ф俊鍥ㄦ櫠濡ゅ懎绠氶柡鍐ㄧ墛閺呮煡鏌涢妷鈺婃閹兼潙锕濠氬磼濞嗘帒鍘$紓渚囧櫘閸ㄨ泛鐣峰┑瀣櫇闁稿本姘ㄩˇ顓炩攽閻愬弶顥為柟绋挎憸缁牊寰勯幇顓犲帾闂佸壊鍋呯换鍐夐幘瓒佺懓饪伴崟顓犵厑闂侀潧娲ょ€氫即鐛Ο鍏煎磯闁烩晜甯囬崹浠嬪蓟濞戞鐔兼惞鐟欏嫭鍠栨俊鐐€戦崝濠囧磿閻㈢ǹ绠栨繛鍡樻尭缁犵敻鏌熼悜妯诲鞍妞ゆ柨瀚板娲礈瑜忕敮娑㈡煟濡ゅ啫鈻堢€殿喛顕ч埥澶娢熼柨瀣垫綌闂備礁鎲¢〃鍫ュ磻閻愮儤鍊堕柛顐ゅ枔缁犻箖鎮楅悽鐧诲綊顢撳畝鍕厱婵炲棗绻愰弳娆愩亜椤愩垻绠婚柟鐓庣秺瀹曠兘顢橀悪鍛簥濠电姵顔栭崰妤呫€冮崨顓囨稑鈻庨幘鏉戜患闂佸壊鍋呭ú姗€鍩涢幋鐘电=濞达絿娅㈡笟娑欑箾閸喐顥堥柡灞诲姂瀵挳濡搁妶澶婁粣闂備胶绮笟妤呭窗濞戞氨涓嶆繛鎴炃氬Σ鍫熺箾閸℃ê鐏ュ┑顔芥倐閺岋絾鎯旈敍鍕殯闂佺ǹ楠稿畷顒冪亱閻庡厜鍋撻柛鏇ㄥ亞椤斿棗鈹戦悙鍙夆枙濞存粍绻堥崺娑㈠箣閿旂晫鍘卞┑鐐村灦閿曨偊宕濋悢铏圭<闁绘ǹ娅曞畷宀勬煙椤旂瓔娈旀い顐g箞閹剝鎯旈敍鍕綁闂傚倷娴囧銊х矆娴h櫣鐭撻柣鐔煎亰閸ゆ洘銇勯弴妤€浜鹃悗瑙勬礃鐢帡銈导鏉戞そ闁告劦浜滅花銉╂⒒閸屾艾鈧绮堟笟鈧獮鏍敃閵堝棗浠忓銈嗗姧缁犳垹澹曢崸妤佺厵闁诡垱婢樿闂佺ǹ顑傞弲婊呮崲濞戞﹩鍟呮い鏃囧吹閸戝綊姊虹紒妯诲鞍缂佸鍨垮﹢渚€姊洪幐搴g畵闁瑰啿绻橀獮澶愬箹娴e憡鐎梺鍓插亝閹﹪寮崼鐔蜂汗闂傚倸鐗婄粙鎰垝鐠鸿 鏀介柣鎰级閳绘洟鏌涘▎蹇撴殻濠碘€崇摠缁楃喖鍩€椤掆偓椤曪絾绂掔€e灚鏅i梺缁樺姍濞佳囩嵁閹扮増鈷掑ù锝呮啞閸熺偤鏌涢弮鈧崹鍨暦濠靛棭鍚嬪璺侯儏閳ь剙鐖奸弻娑㈩敃閻樻彃濮曢梺绋匡功閺佸骞冨畡鎵虫瀻闊洦鎼╂禒鍓х磽娴f彃浜鹃梺鍛婂姀閺傚倹绂嶅⿰鍫熺厪濠电偛鐏濋崝鐢告椤掑澧い銊e劦閹瑧鎷犺閸氼偊鎮楀▓鍨灆缂侇喗鐟╅妴浣割潨閳ь剟骞冨▎鎾搭棃婵炴垶岣块鍥⒒閸屾艾鈧绮堟笟鈧獮澶愭晸閻樿尙顦梺纭呮彧缁犳垹绮堟径鎰婵烇綆鍓欐俊鑲╃棯閹呯Ш闁哄被鍔戦幃銈夊磼濞戞﹩浼�

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2010?泰州三模)煙氣的脫硫(除SO2)技術(shù)和脫硝(除NOx)技術(shù)都是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn).
(1)煙氣脫硫、脫硝的環(huán)境意義是
防止酸雨的發(fā)生
防止酸雨的發(fā)生

(2)選擇性催化還原法的脫硝原理為:6NOx+4x NH3
 催化劑 
.
 
(3+2x)N2+6xH2O
①上述反應(yīng)中每轉(zhuǎn)移3mol電子,生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下N2的體積為
16.8+11.2x
x
16.8+11.2x
x
L.
②已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O (g)△H=-483.6kJ?mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=-180.5kJ?mol-1
則反應(yīng)6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g)的△H=
-724.5kJ?mol-1
-724.5kJ?mol-1

(3)目前,科學(xué)家正在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硝(NO)原理,其脫硝機(jī)理示意圖如下圖1,脫硝率與溫度、負(fù)載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù))的關(guān)系如圖2所示.
①寫出該脫硝原理總反應(yīng)的化學(xué)方程式:
6NO+3O2+2C2H4
 催化劑 
.
 
3N2+4CO2+4H2O
6NO+3O2+2C2H4
 催化劑 
.
 
3N2+4CO2+4H2O

②為達(dá)到最佳脫硝效果,應(yīng)采取的條件是
350℃、負(fù)載率3%
350℃、負(fù)載率3%
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

燃煤煙氣的脫硫(除SO2)技術(shù)和脫硝(除NOx)技術(shù)是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn).下表列出了目前科學(xué)家正致力于研究的3種燃煤煙氣的脫硫技術(shù)和脫硝技術(shù)的原理.
方法Ⅰ 用硫和氮的氧化物之間的相互轉(zhuǎn)化聯(lián)合進(jìn)行的脫硫和脫硝技術(shù)
方法Ⅱ 用乙烯作為還原劑將氮的氧化物還原為N2的脫硝技術(shù)
方法Ⅲ 用電化學(xué)原理將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料H2SO4的脫硫技術(shù)
(1)方法Ⅰ中有關(guān)反應(yīng)如下:
NO2(g)+SO2(g)+H2O(l)=H2SO4(l)+NO(g)△H1
NO(g)+NO2(g)=N2O3(g)△H2
N2O3(g)+2H2SO4(l)=2NOHSO4(s)+H2O(l)△H3
4NOHSO4(s)+O2(g)+2H2O(l)=4H2SO4(l)+4NO2(g)△H4
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)=2H2SO4(l)△H5
則△H1、△H2、△H3、△H4、△H5之間的關(guān)系為△H5=
2△H1+2△H2+2△H3+△H4
2△H1+2△H2+2△H3+△H4

(2)方法Ⅱ的脫硝機(jī)理如圖1,脫硝率與溫度、負(fù)載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù))的關(guān)系如圖2所示.

①出該脫硝過程中乙烯和NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式:
2C2H4+6NO2=4CO2+3N2+4H2O
2C2H4+6NO2=4CO2+3N2+4H2O

②達(dá)到最佳脫硝效果,應(yīng)采取的條件是
350℃(或340℃~360℃)、負(fù)載率3%
350℃(或340℃~360℃)、負(fù)載率3%

(3)方法Ⅲ中用電化學(xué)原理將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料H2SO4的裝置如圖(3)所示.

①寫出通入SO2的電極的電極反應(yīng)式:
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+

②為使該脫硫過程穩(wěn)定持續(xù)進(jìn)行,硫酸溶液的濃度應(yīng)維持不變,則通入的O2和加入的H2O的質(zhì)量比為
4:29
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

研究煙氣的脫硫(除SO2)和脫硝(除NOx)具有重要意義,請回答下列問題.
(1)煙氣脫硫、脫硝的環(huán)境意義是
防止酸雨、光化學(xué)煙霧的發(fā)生
防止酸雨、光化學(xué)煙霧的發(fā)生

(2)新型氨法煙氣脫硫技術(shù)的化學(xué)原理是采用氨水吸收煙氣中SO2,再用一定量的磷酸與上述吸收產(chǎn)物反應(yīng),得到一種復(fù)合肥(含有兩種或以上營養(yǎng)元素),該復(fù)合肥料可能的化學(xué)式
NH4H2PO4或(NH42HPO4 或(NH43PO4
NH4H2PO4或(NH42HPO4 或(NH43PO4
(只寫一種);
(3)火力發(fā)電廠的燃煤排煙中含大量的氮氧化物(NOx),可利用甲烷和NOx在一定條件下反應(yīng)消除其污染,寫出CH4與NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式
2NO2+CH4═N2+CO2+2H2O;
2NO2+CH4═N2+CO2+2H2O;
;
(4)脫硝反應(yīng)2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)=2N2(g)+3H2O(g)△H<0,在低溫恒容的密閉容器中進(jìn)行并達(dá)平衡,下列說法正確的是
A
A
;(填序號)
A.降低溫度平衡常數(shù)變大
B.充入NH3,NO和NO2轉(zhuǎn)化率變大,平衡常數(shù)變大
C.使用催化劑,達(dá)平衡的時(shí)問縮短,△H變小
D.充入惰性氣體,壓強(qiáng)變大,平衡向左移動
(5)使用催化技術(shù)利用反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),根據(jù)傳感器在某溫度下測得的數(shù)據(jù)繪制如圖.
①前1S內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO2)=
5.4×10-3mol/(L?s)
5.4×10-3mol/(L?s)
.②該溫度下的平衡常數(shù)K=
5×103(mol/L) -1
5×103(mol/L) -1
;
(6)目前科學(xué)家正研究以乙烯作為還原劑的脫硝(NO)原理,其脫硝機(jī)理及脫硝率與溫度、負(fù)載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù))的關(guān)系如圖:為達(dá)脫硝最佳效果,你認(rèn)為應(yīng)選用的條件是
350℃、負(fù)載率3%
350℃、負(fù)載率3%

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