煙氣脫硝、脫硫是環(huán)保研究的重要話題。
(1)利用NH3催化還原氮氧化物(SCR技術)是目前應用廣泛的煙氣脫硝技術
①SCR技術的主要化學反應之一是2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)?2N2(g)+3H2O(g)ΔH,則該反應的化學平衡常數(shù)表達式K=。該反應的平衡常數(shù)K隨溫度T的升高而減小,則該反應的ΔH
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0。(填“>”、“<”或“=”)。
②SCR技術的另一主要反應為4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O ΔH=-1627.2kJ?mol-1。NO和NH3在有氧條件及Ag2O催化作用下,當反應溫度升高到550~700℃,NO轉化率明顯下降,NO2產(chǎn)率明顯上升(如圖所示)的可能原因是 4NH3+5O2═4NO+6H2O,2NO+O2═2NO2或4NH3+7O2═4NO2+6H2O
4NH3+5O2═4NO+6H2O,2NO+O2═2NO2或4NH3+7O2═4NO2+6H2O
。(用化學方程式表達)
(2)目前,科學家還在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硝(NO)原理,其脫硝機理示意圖如圖所示。
已知:C2H4(g)+3O2(g)═2CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1330kJ?mol-1。
N2(g)+O2(g)═2NO(g) ΔH2=180kJ?mol-1。
①寫出該脫硝原理總反應的熱化學方程式:6NO(g)+3O2(g)+2C2H4(g)=3N2(g)+4CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-3200kJ/mol
6NO(g)+3O2(g)+2C2H4(g)=3N2(g)+4CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-3200kJ/mol
。
②為達到最佳脫硝效果,應采取的條件是 350℃、負載率3%
350℃、負載率3%
。
③a曲線在溫度410℃以后脫銷率下降的原因是 催化劑活性下降
催化劑活性下降
。
(3)選擇性催化還原法的脫硝原理為:6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(l) ΔH<0常溫下,向1L固定容積的密閉容器中加入6.0molNO2(g)、8.0molNH3,測得容器內氣體的壓強隨著時間的變化如圖所示。
①計算0~4min之間NO2的平均反應速率 0.9mol/(L?min)
0.9mol/(L?min)
。
②若采用2L固定的密閉容器,其他條件不變,達到新的平衡時,容器內的壓強 大于
大于
(填寫“大于”、“小于”或“等于”)0.35P0;NO2的轉化率 大于
大于
60%(填寫“大于”、“小于”或“等于”)。