氮氧化物是大氣污染物之一，消除氮氧化物的方法有多種。

（1）利用甲烷催化還原氮氧化物。已知：

①CH4 (g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g）?? △H ＝－574 kJ/mol

②CH4(g)＋4NO(g）＝ 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g）? △H ＝－1160 kJ/mol

則CH4 將NO2 還原為N2 的熱化學(xué)方程式為：??????????? ???????????? 。

（2）利用NH3催化還原氮氧化物（SCR技術(shù))。該技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。 反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 為提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是???????? ????????????????????????? （寫出1條即可）。

（3）利用ClO2 氧化氮氧化物。其轉(zhuǎn)化流程如下:? NONO2N2。已知反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為2NO+ ClO2 + H2O ＝NO2 + HNO3 + HCl，則反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式是???????? ????? ；若生成11.2 L N2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則消耗ClO2 ??????? g 。

（4）用活性炭還原法處理氮氧化物．有關(guān)反應(yīng)為：C（s）+2NO（g）N2 （g）+CO2 （g）△H．某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫（T1℃）條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下：

濃度/mol?L-1/

時(shí)間/min

NO

N2

CO2

0

0.100

0

0

10

0.058

0.021

0.021

20

0.040

0.030

0.030

30

0.040

0.030

0.030

40

0.032

0.034

0.017

50

0.032

0.034

0.017

 

①T1℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ????????? （保留兩位小數(shù)）．②30min后，改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則改變的條件可能是 ????????????? ．③若30min后升高溫度至T2℃，達(dá)到平衡時(shí)，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5：3：3，則該反應(yīng)的△H ?? 0（填“＞”、“=”或“＜”）．

 

【答案】

（1）CH4 (g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g）?? △H ＝－867 kJ/mol

（2）增大NH3的濃度或減小反應(yīng)體系的壓強(qiáng)或降低反應(yīng)體系的溫度等

（3）2NO2 + 4 Na2SO3=N2 + 4 Na2SO4??? 67.5? （4）①0.56? ② 減少CO2濃度? ③ ＜

【解析】

試題分析：（1）（①＋②）÷2可得CH4 (g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g）?? △H ＝－867 kJ/mol。（2）由于反應(yīng)的正反應(yīng)氣體體積增大的放熱反應(yīng)。所以提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率可采取的措施可以是通過增大NH3的濃度或減小反應(yīng)體系的壓強(qiáng)或降低反應(yīng)體系的溫度等措施來(lái)實(shí)施。（3）由題目提供的信息可知NO2與Na2SO3發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2NO2 + 4 Na2SO3 =N2 + 4 Na2SO4，從而消除了NOx對(duì)環(huán)境造成的污染。由方程式得關(guān)系式：2ClO2～2NO2 ～N2。n(N2)=0.5mol,所以n(ClO2)=1mol，m(ClO2)= 1mol×67.5g/mol=67.5g。（4）①T1℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù).②由表中數(shù)據(jù)可以看出30min后，c(CO2)減小，c(N2)卻逐漸增加c(NO)有所減少。說(shuō)明改變的條件是減小c(CO2)。③若30min后升高溫度至T2℃，達(dá)到平衡時(shí)，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5：3：3，<0.56。說(shuō)明升高溫度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。根據(jù)平衡移動(dòng)原理:升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)。逆反應(yīng)方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。則該反應(yīng)的△H ＜0．

考點(diǎn)：考查化學(xué)方程式、熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算、外界條件對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2012?浦東新區(qū)二模）防治環(huán)境污染是當(dāng)前環(huán)保工作的重要研究?jī)?nèi)容之一．二氧化硫和氮氧化物是大氣的主要污染物．
（1）將1.5mol SO2用氫氧化鈉溶液、石灰及氧氣處理后，假設(shè)硫元素不損失，理論上可得到
258
258
g石膏（CaSO4?2H2O）．
（2）用CH4消除NOx污染的化學(xué)方程式為：
CH4+4NO→2N2+CO2+2H2O；       CH4+2NO2→N2+CO2+2H2O
現(xiàn)有11.2L NO2、NO的混合氣體NOx，將其還原為N2，需要4.48L 的CH4，則混合氣體中NO2、NO的物質(zhì)的量分別為
0.3mol、0.2mol
0.3mol、0.2mol
．（體積都已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況）
（3）（1）常溫下用氧缺位鐵酸鋅ZnFe2Oy可以消除NOx污染，使NOx轉(zhuǎn)變?yōu)镹2，同時(shí)ZnFe2Oy轉(zhuǎn)變?yōu)閆nFe2O4．若2mol ZnFe2Oy與足量NO2可生成0.5mol N2，則y=
3
3
．
（2）氧缺位鐵酸鋅ZnFe2Oz化學(xué)式的氧化物形式為aZnO?bFeO?cFe2O3．已知1mol ZnFe2Oz最多能使4.0L（標(biāo)況）NO1.4轉(zhuǎn)化為N2．則上述氧化物形式的化學(xué)式可具體表示為
4ZnO?2FeO?3Fe2O3
4ZnO?2FeO?3Fe2O3
．
（4）低溫臭氧氧化脫硫脫硝技術(shù)可以同時(shí)吸收煙氣中的氮氧化物和二氧化硫，反應(yīng)原理是將NOx氧化成N2O5，通過洗滌形成硝酸鹽，二氧化硫形成硫酸鹽．其主要反應(yīng)如下：
NO+O3→NO2+O2 …①
2NO2+O3→N2O5+O2…②
N2O5+2NH3+H2O→2NH4NO3 …③
SO2+O3+2NH3+H2O→（NH4）2SO4+O2…④
某熱電廠煙氣中平均含NOx4.5‰、SO2 9.0‰（體積分?jǐn)?shù)），壓縮空氣經(jīng)臭氧發(fā)生器變成臭氧空氣，其中O3濃度為90L/m3，臭氧空氣與加濕氨氣和煙氣混合反應(yīng)．若
V(臭氧空氣)V(煙氣)
流量比為y，請(qǐng)通過計(jì)算列出y與x的關(guān)系式．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

NO、NO2等氮氧化物是大氣污染物之一．NO2是火箭燃料中常用氧化劑．NO是人體中一種傳遞神經(jīng)信息的“信使分子”．
精英家教網(wǎng)
（1）實(shí)驗(yàn)室可用銅和不同濃度的硝酸制取NO和NO2．如圖1中可選用的發(fā)生裝置是
 
（填字母）．
（2）實(shí)驗(yàn)室常用65%濃硝酸（密度為1.40g/cm3）的物質(zhì)的量濃度是
 
；制備NO時(shí)，需用濃硝酸配制體積比濃度為1：4的稀硝酸，需用定量?jī)x器是
 
．
（3）有學(xué)生設(shè)計(jì)如圖2裝置做銅與濃、稀硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)．
a．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將一端繞成螺旋狀的銅絲插入橡皮塞，再將兩針頭穿過橡皮塞，針頭露出尖端．
b．從儀器C處注入濃硝酸直到左側(cè)液面接近銅絲下端時(shí)停止加入．
c．注射器A中預(yù)先吸入6mL蒸餾水，注射器B的活塞擠到底，排盡空氣，再將兩支注射器插在針頭上，如圖2裝配．
請(qǐng)回答下列問題：
①儀器C的名稱是
 
．
②使?jié)庀跛崤c銅絲接觸發(fā)生反應(yīng)的操作方法是
 
；反應(yīng)時(shí)現(xiàn)象為
 
．
③將注射器A中蒸餾水注入D中，再使酸液與銅絲接觸反應(yīng)，此時(shí)反應(yīng)離子方程式是：
 
．
（4）氮氧化物（NOx）是目前大氣污染治理的難題．
①選擇性催化還原法是在催化劑條件下，用NH3使NOx轉(zhuǎn)化為N2．寫出反應(yīng)化學(xué)方程式：
 
．
②熾熱碳還原法是利用碳質(zhì)固體還原NOx．主要基于下列反應(yīng)：C+2NO→CO2+N2，2C+2NO2→2CO2+N2．清華大學(xué)有關(guān)研究表明，650℃～850℃時(shí)，NOx能夠被木炭、無(wú)煙煤、焦炭等碳質(zhì)固體還原，在所研究的NOx濃度下，還原率在99%左右．兩者相比，分析熾熱碳還原法的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是
 
；缺點(diǎn)是
 
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)氮氧化物是大氣污染物之一，消除氮氧化物的方法有多種．
（1）利用甲烷催化還原氮氧化物．已知：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ/mol
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ/mol
則CH4將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為
 
．
（2）利用NH3催化還原氮氧化物（SCR技術(shù)）．該技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)．反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）
180℃
催化劑
2N2（g）+3H2O（g）△H＜0，為提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是
 
（寫出1條即可）．
（3）利用ClO2氧化氮氧化物．其轉(zhuǎn)化流程如下：NO
ClO2
反應(yīng)Ⅰ
NO2
Na2SO3
反應(yīng)Ⅱ
N2
已知反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl，則反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式是
 
；若生成11.2L N2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則消耗ClO2
 
 g．
（4）利用CO催化還原氮氧化物也可以達(dá)到消除污染的目的．
已知質(zhì)量一定時(shí)，增大固體催化劑的表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率．右圖是反應(yīng)2NO（g）+2CO（g）?2CO2（g）+N2（g）中NO的濃度隨溫度（T）、等質(zhì)量催化劑表面積（S）和時(shí)間（t）的變化曲線．據(jù)此判斷該反應(yīng)的△H
 
0 （填“＞”、“＜”或“無(wú)法確定”）；催化劑表面積S1
 
S2（填“＞”、“＜”或“無(wú)法確定”）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2013-2014學(xué)年湖南省懷化市高三第一次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

氮氧化物是大氣污染物之一，消除氮氧化物的方法有多種。

（1）利用甲烷催化還原氮氧化物。已知：

CH4 (g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)??? △H ＝－574 kJ/mol

CH4(g)＋4NO(g) ＝ 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)?? △H ＝－1160 kJ/mol

則CH4 將NO2 還原為N2 的熱化學(xué)方程式為??????????????????????????????? 。???????

（2）利用NH3催化還原氮氧化物（SCR技術(shù))。該技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。 反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g) ? 2N2(g)＋3H2O(g)　ΔH < 0

為提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是????????????????? （寫出1條即可）。

（3）利用ClO2 氧化氮氧化物。其轉(zhuǎn)化流程如下：

NONO2N2

已知反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為2NO+ ClO2 + H2O ＝ NO2 + HNO3 + HCl，則反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式是?? ????????????? ；若生成11.2 L N2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則消耗ClO2 ??????? g 。

（4）利用CO催化還原氮氧化物也可以達(dá)到消除污染的目的。

已知質(zhì)量一定時(shí)，增大固體催化劑的表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。如圖是反應(yīng)2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g) 中NO的濃度隨溫度(T)、等質(zhì)量催化劑表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線。據(jù)此判斷該反應(yīng)的△H????? 0 (填“＞”、“＜”或“無(wú)法確定”)；催化劑表面積S1????? S2 (填“＞”、“＜”或“無(wú)法確定”)。

 

 

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