氮的氧化物(NOx)是大气主要污染物，有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。（1）N...

氮的氧化物(NOx)是大气主要污染物，有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。

在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2，将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体匀速通入装有催化剂M的反应器中反应，反应相同时间，NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。

①在50℃~150℃范围内随温度升高，NOx的去除率迅速上升的原因是___。

②当反应温度高于380℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是___。

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NOx（主要指NO和NO2）是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。

在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。

①NH3与NO2生成N2的反应中，当生成1molN2时，转移的电子数为___mol。

②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应（装置见图）。

反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示，在50～250 ℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是___；当反应温度高于380℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是___。

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有效去除大气中的NOx（主要是NO和NO2）是环境保护的重要课题。

（1）用Pl-g-C3N4光催化氧化法脱除NO的过程如图-1所示。在酸性水溶液中，光催化脱除原理和电化学反应原理类似。g-C3N4端的反应：O2+2H++2e-=H2O2，Pl端的反应：___。

（2）次氯酸盐脱除NO的主要过程如下：

①NO+HClO=NO2+HCl

②NO+NO2+H2O2HNO2

③HClO+HNO2=HNO3+HCl

下列分析正确的是___。

a.烟气中含有的少量O2能提高NO的脱除率

b.NO2单独存在时不能被脱除

c.脱除过程中，次氯酸盐溶液的pH下降

（3）NaClO溶液能有效脱除NO。25℃时，NO的脱除率随pH的变化如图-2所示；pH=4时，NO的脱除率随温度的变化如图-3所示。

①25℃时，随着pH降低，NO的脱除率增大的原因：___。

②pH=4时，60～80℃NO的脱除率下降的原因：___。

（4）一定条件下，将一定浓度NOx（NO2和NO的混合气体）通入Ca(OH)2悬浊液中，改变，NOx的去除率如图-4所示。

已知：NO与Ca(OH)2不反应；

NOx的去除率=1-×100%

①在0.3-0.5之间，NO吸收时发生的主要反应的离子方程式为：___。

②当大于1.4时，NO2去除率升高，但NO去除率却降价。其可能的原因是___。

③O3与NO反应的方程式为：NO+O3=NO2+O2，（该条件下不考虑O2与NO的反应）。保持NO的初始浓度不变，改变n(O3)/n(NO)，将反应后的混合气体通入Ca(OH)2悬浊液中吸收。为节省O3的用量，又能保持NOx总去除效果好，则合适的值范围为___。（保留两位小数）

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氮的氧化物(NOx)是大气主要污染物，有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。

（1）N2O又称笑气，有轻微的麻醉作用，N2O在一定条件下可分解为N2、O2。回答下列问题：

已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　 △H1=+180.5kJ・mol-1

②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)　　 △H2=-114.14kJ・mol-1

③3NO(g)=N2O(g)+NO2(g)　　 △H3=-115.52kJ・mol-1

则反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)　 △H=_______ kJ・mol-1

（2）汽车尾气中的NO和CO可在催化剂作用下生成无污染的气体而除去。在密闭容器中充入10molCO和8molNO发生反应,测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如下图

①已知T2>T1，则反应2NO(g)+2CO(g)2N2(g)+2CO2(g)，△H___0（填“>”“=”或“<”）

②该反应达到平衡后，为同时提高反应速率和NO的转化率，可采取的措施有____(填字母序号)

a．改用高效催化剂　　 b．缩小容器的体积　　 c．增加CO的浓度　　 d．升高温度

③压强为10MPa、温度为T1下，若反应进行到20min达到平衡状态，此时容器的体积为4L，则用N2的浓度变化表示的平均反应速率v（N2)=____，该温度下用分压表示的平衡常数Kp= ___MPa-1(分压=总压×物质的量分数)。

④在D点，对反应容器升温的同时扩大体积至体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中____点。

（3）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2，将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体匀速通入装有催化剂M的反应器中反应，反应相同时间，NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。

①在50℃~150℃范围内随温度升高，NOx的去除率迅速上升的原因是____。

②当反应温度高于380℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是___。

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氮的氧化物(NOx)是大气主要污染物，有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。

（1）N2O又称笑气，有轻微的麻醉作用，N2O在一定条件下可分解为N2、O2。回答下列问题：

已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　 △H1=+180.5kJ・mol-1

②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)　　 △H2=-114.14kJ・mol-1

③3NO(g)=N2O(g)+NO2(g)　　 △H3=-115.52kJ・mol-1

则反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)　 △H=_______ kJ・mol-1

（2）汽车尾气中的NO和CO可在催化剂作用下生成无污染的气体而除去。在密闭容器中充入10molCO和8molNO发生反应,测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如下图

①已知T2>T1，则反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，△H___0（填“>”“=”或“<”）

②该反应达到平衡后，为同时提高反应速率和NO的转化率，可采取的措施有____(填字母序号)

a．改用高效催化剂　　 b．缩小容器的体积　　 c．增加CO的浓度　　 d．升高温度

③压强为10MPa、温度为T1下，若反应进行到20min达到平衡状态，此时容器的体积为4L，则用N2的浓度变化表示的平均反应速率v（N2)=____，该温度下用分压表示的平衡常数Kp= ___MPa-1(分压=总压×物质的量分数)。

④在D点，对反应容器升温的同时扩大体积至体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中____点。

（3）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2，将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体匀速通入装有催化剂M的反应器中反应，反应相同时间，NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。

①在50℃~150℃范围内随温度升高，NOx的去除率迅速上升的原因是____。

②当反应温度高于380℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是___。

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氮氧化物NOx（主要指NO和NO2）会形成酸雨、光化学烟雾，破坏臭氧层，是大气主要污染物之一，有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。

(1)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应:

2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)　K1　ΔH1<0　(Ⅰ)

2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)　K2　ΔH2<0　(Ⅱ)

①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=____(用K1、K2表示)。

②为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10 min内υ(ClNO)=7.5×10-3mol·L-1·min-1，则平衡后NO的转化率α1=____。其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2____α1(填“>”“<”或“=”)，平衡常数K2____(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)NO能与N2O反应生成N2和NO2，反应的能量变化如下图所示，若生成1 mol N2，其ΔH=____kJ·mol-1。

(3)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图甲所示。

①由图甲可知，SCR技术中的氧化剂为_____________。当NO2与NO的物质的量之比为1:1时，与足量氨气在一定条件下发生脱氮反应。该反应的化学方程式为______________。

②图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业选取的最佳催化剂为________。

(4)利用电化学装置可消除氮氧化物污染，变废为宝。图丙装置实现的能量转化形式是_______。图丁为电解NO制备NH4NO3的装置，该装置中阳极的电极反应式为___________________。

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大气污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。

（1）汽车尾气中的CO、NOx、碳氢化合物是大气污染物。

①使用稀土等催化剂能将CO、NO 转化成无毒物质。

已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) 　 △H1=+180.5kJ·mol-1

2C(s)+O2(g)=2CO(g) 　　　　 △H2=-221kJ·mol-1

C(s) +O2(g) =CO2(g)　　　　 △H3=-393.5kJ·mol-1

写出NO(g) 与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(E)的热化学方程式__________________。

②醛类、O3、PAN( 过氧硝酸乙酰) 等污染物气体和颗粒物所形成的烟雾称为光化学烟雾。某研究性学习小组为模拟光化学烟雾的形成，用紫外线照射装在密闭容器内的被污染空气样品,所得物质的浓度随时间的变化如图 1所示。请你根据光化学烟雾的形成原理，对减少光化学烟雾的发生提出一个合理建议___________________。

（2）利用NH3催化还原氮氧化物(SCR 技术)是目前应用广泛的烟气脱硝技术。

①SCR 技术的主要化学反应之一是2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) 2N2(g)+3H2O(g)　　 △H，则该反应的化学平衡常数表达式K=__________。该反应的平衡常数K随温度T的升高而减小，则该反应的△H__________0 (填“>”、“ <”或“”=)。

②SCR技术的另一主要反应为4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)△H=-1627.2kJ·mol-1。NO 和NH3在有氧条件及Ag2O催化作用下，当反应温度升高到550～700℃，NO转化率明显下降，NO2 产率明显上升(见图2)的可能原因是______________。(用化学方程式表达)

（3）目前，科学家还在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理，其脱硝机理示意图如图3，脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图4所示。

①写出该脱硝原理总反应的化学方程式______________________。

②为达到最佳脱硝效果，应选择的条件是______________________。

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有效去除大气中的NOx，保护臭氧层，是环境保护的重要课题。

(1)在没有NOx催化时，O3的分解可分为以下两步反应进行；

①O3=O+O2 (慢)　　　　　　　　 ②O+O3=2O2 (快)

第一步的速率方程为v1=k1c(O3)，第二步的速率方程为v2=k2c(O3)·c(O)。其中O为活性氧原子，它在第一步慢反应中生成，然后又很快的在第二步反应中消耗，因此，我们可以认为活性氧原子变化的速率为零。请用k1、k2组成的代数式表示c(O)=____________。

(2)NO做催化剂可以加速臭氧反应，其反应过程如图所示：

已知：O3(g)+O(g)=2O2(g)　 ΔH=－143 kJ/mol

反应1：O3(g)+NO(g)=NO2(g)+O2(g)　 ΔH1=－200.2 kJ/mol。

反应2：热化学方程式为____________________________。

(3)一定条件下，将一定浓度NOx(NO2和NO的混合气体)通入Ca(OH)2悬浊液中，改变，NOx的去除率如图所示。

已知：NO与Ca(OH)2不反应；

NOx的去除率=1－×100%

①在0.3－0.5之间，NO吸收时发生的主要反应的离子方程式为：___________。

②当大于1.4时，NO2去除率升高，但NO去除率却降低。其可能的原因是__________。

(4)若将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中发生反应：2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)　 ΔH=－759.8 kJ/mol，反应达到平衡时，N2的体积分数随的变化曲线如图。

①b点时，平衡体系中C、N原子个数之比接近________。

②a、b、c三点CO的转化率从小到大的顺序为________；b、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为__________(以上两空均用a、b、c、d表示)。

③若=0.8，反应达平衡时，N2的体积分数为20%，则NO的转化率为_____。

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烟气(主要污染物SO2、NOx)是大气主要污染物，有效去除大气中的SO2、NOx是环境保护的重要课题。

(1) 用天然碱生产小苏打的母液(主要溶质为碳酸钠)吸收烟气中SO2的相关反应的热化学方程式如下：

2Na2CO3(aq)＋SO2(g)＋H2O(l)===Na2SO3(aq)＋2NaHCO3(aq)ΔH＝a kJ·mol－1

2NaHCO3(aq)＋SO2(g)===Na2SO3(aq)＋2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝b kJ·mol－1

Na2SO3(aq)＋SO2(g)＋H2O(l)===2NaHSO3(aq)ΔH＝c kJ·mol－1

反应Na2CO3(aq)＋SO2(g)===Na2SO3(aq)＋CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。

(2) 用碳酸钠溶液吸收NO2的过程会产生NaNO2和NaNO3，写出相关化学反应方程式：__________________________________________________。

(3) 工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染，模拟工艺如图所示，写出电解时铁电极发生的电极反应式：__________________________。随后，铁电极附近有无色气体产生，写出有关反应的离子方程式：__________________________________________。

(4) 工业上以钛基氧化物涂层材料为阳极、碳纳米管修饰的石墨为阴极，电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液，可使NO3-变为NH4+。电极(电催化剂)所处的环境对其催化活性和选择性均起到重要作用。

①其他条件不变，向其中一份电解液中投加一定量NaCl，去除NH4+的效果明显提高，溶液中氮元素含量显著降低。可能原因是______________________________________________。

②其他条件不变，只改变溶液的pH，NO3-去除率如图所示，pH升高时，去除率________，可能原因是______________________________________。

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NOx（主要指NO和NO2）是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。

（1）用水吸收NOx的相关热化学方程式如下：

2NO2(g)+H2O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq)　　 ΔH=−116.1 kJ·mol−1

3HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)　　 ΔH=75.9 kJ·mol−1

反应3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=___________kJ·mol−1。

（2）用稀硝酸吸收NOx，得到HNO3和HNO2的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式：____________________________________。

（3）用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx，吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式：____________________________________。

（4）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。

①NH3与NO2生成N2的反应中，当生成1 mol N2时，转移的电子数为__________mol。

②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应（装置见图）。

反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示，在50～250 ℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是____________________________；当反应温度高于380 ℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是___________________________。

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