问题标题:
烟气的脱硝(除NOx)技术和脱硫(除SO2)技术都是环境科学研究的热点.(1)选择性催化还原技术(SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术,即在催化剂作用下,用还原剂(如NH3)选择性地与NOx
问题描述:
烟气的脱硝(除NOx)技术和脱硫(除SO2)技术都是环境科学研究的热点.
(1)选择性催化还原技术(SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术,即在催化剂作用下,用还原剂(如NH3)选择性地与NOx反应生成N2和H2O.
①已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.5kJ•mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol-1
则4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)△H=___
②在催化剂作用下,尿素[CO(NH2)2]也可以将NOx反应生成N2和H2O.写出CO(NH2)2与NO2反应的化学方程式___.
(2)催化剂V2O5可用于处理NOx、SO2.
①图1是一种用NH3脱除烟气中NO的原理.当消耗a mol NH3和b mol O2时,消耗NO的物质的量为___.
②V2O5在催化降解NOx的过程中,也会对SO2的氧化起到一定的催化作用,其反应式如下:
a. V2O5+SO2=V2O4+SO3
b.___
c. 2VOSO4=V2O5+SO2+SO3
③SO3进一步与烟气中逃逸的氨反应,生成硫酸氢铵和硫酸铵.n(NH3):n(SO3)对硫酸氢铵及硫酸铵形成的影响如图5所示,图5中A、C区域代表的物质分别为___,___.
(3)①电解吸收也是脱硝的一种方法.用6%的稀硝酸吸收NOx生成亚硝酸[Ka(HNO2)=5.1×10-4],再将吸收液导入电解槽电解,使之转化为硝酸.电解装置如图3所示.阳极的电极反应式为___.
②O3也可用于烟气脱硝.O3氧化NO2的氧化产物为___.
戴革林回答:
(1)①已知:4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.5kJ•mol-1①
N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H=+180kJ•mol-1②,
根据盖斯定律①-②×2可得:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)⇌4N2(g)+6H2O(g)△H=(-905.5kJ•mol-1)-(+180kJ•mol-1)×2=-1625.5kJ/mol;
故答案为:-1625.5kJ/mol;
②据原子守恒和电子守恒,可以写为:4CO(NH2)2+6NO2═7N2+4CO2+8H2O,
故答案为:4CO(NH2)2+6NO2═7N2+4CO2+8H2O;
(2)①氧气、一氧化氮和氨气反应生成氮气和水,反应中氨气失去的电子的物质的量等于NO和氧气得到的电子总物质的量,2molNH3转化为N2失去6mol电子,amolNH3反应失去电子3amol,1molO2得到4mol电子,bmolO2反应得到电子4bmol,则NO转化为N2得到的电子为3a-4b2
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