环境问题正引起全社会的关注，用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染，对构建生态文明有...

环境问题正引起全社会的关注，用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染，对构建生态文明有着极为重要的意义。

（1）已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H＜0，当反应器中按n（N2）：n（H2）=1:3投料，分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如右图。

①曲线a对应的温度是_________℃。

②上图中M、N、Q三点对应的平衡常数K（M）、K（N）、K（Q）的大小关系是_________________。

如果N点时c（NH3）=0.2 mol·L-1，则N点的化学平衡常数K=______（保留2位小数）。

（2）用NH3催化还原NO时包含以下反应：

反应I：4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(l)　　　　　　　 △H1

反应II： 2NO(g) +O2(g) 2NO 2(g)　　　　　　　　　　　 △H2

反应III：4NH3(g)+6NO2 (g) 5N2(g)+3O2(g) + 6H2O(l)　　　　　　　 △H3

△H1=________（用含△H2、△H3的式子表示）。

（3）SNCR-SCR是一种新兴的烟气脱硝技术（除去烟气中的NOx）。其流程如下：

该方法中反应的热化学方程式为：

4NH3(g)+4NO (g) + O2 (g)4N2(g)+ 6H2O(g)　　　　　　　 △H=-1646 kJ·mol -1

①在一定温度下，在密闭恒压的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是_______（填字母）。

a.4v逆（N2）=v正（O2）

b.混合气体的密度保持不变

c.c（N2）：c（H2O）：c（NH3）=4:6:4

d.单位时间内断裂12molN-H键的同时断裂12molO-H键

②如下图所示，反应温度会直接影响SNCR技术的脱硝效率。

SNCR技术脱硝的最佳温度选择925℃的理由是_____________________；SNCR与SCR技术相比，SNCR技术的反应温度较高，其原因是________________；但当烟气温度高于1000℃时，SNCR脱硝效率明显降低，其原因主要是_____________________。（用平衡移动原理解释）

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消除含氮、硫等化合物的污染对建设美丽家乡，打造宜居环境具有重要意义。

I．用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染，NOx若以NO为例，在恒容容器中进行反应：4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g) ΔH<0。

（1）以下选项可以判断反应达到平衡状态的是_______。

A．.4v正(NH3)=5v逆(N2)　　　　　　　　 B．反应体系中气体密度不变

C．.反应体系中气体压强不变　　　　 D．反应体系中气体平均摩尔质量不变

（2）图I中曲线表示转化率与反应时间的关系。若改变起始条件，使反应过程由a状态转为b状态进行，可采取的措施是_______

A．降低温度　　　 B．增大反应物中NO的浓度

C．加催化剂　　　 D．向密闭容器中通入氩气

II．燃煤烟气中含有大量SO2和NO。某科研小组研究臭氧氧化的碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺，反应进程如图II所示。

反应1：NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)

反应2：SO2(g)＋O3(g)SO3(g)＋O2(g)

已知该体系中温度80℃以上臭氧发生分解反应：2O33O2。且100℃时臭氧的分解率约为10％。请回答：

（1）写出反应1的热化学方程式_______，反应1在高温下不能自发进行，则该反应的熵变ΔS_______0（填“大于”或“小于”）。

（2）其他条件不变，向五个体积固定为1L的密闭容器中均充入含1.0 mol NO、1.0 mol SO2的模拟烟气和2.0mol O3，在不同温度下反应相同时间后体系中NO和SO2的转化率如图所示：

①若P、Q两点为非平衡点，试分析P点转化率大于Q点的可能原因_______。100℃，t秒时反应1进行到P点，反应从开始到t秒时NO的平均速率v(NO)=_______mol·L−1·s−1（用含t的式子表示）。

②若Q点为平衡点，100℃下反应2的平衡常数的数值约为_______（精确到0.01）。

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利用化学原理对废气、废水进行脱硝、脱碳处理，可实现绿色环保、废物利用，对构建生态文明有重要意义。

Ⅰ．脱硝：

（1）H2还原法消除氮氧化物

已知：N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g)　　 △H＝+133kJ·mol－1

H2O(g)＝H2O(l)　　　　　 △H＝－44kJ·mol－1

H2的燃烧热为285.8KJ·mol－1

在催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式为_____________。

（2）用NH3催化还原法消除氮氧化物，发生反应：

4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)＋6H2O(l)　 △H＜0

相同条件下，在2L恒容密闭容器中，选用不同催化剂，产生N2的量随时间变化如图所示。

① 计算0～4分钟在A催化剂作用下，

反应速率v(NO)=_______。

② 下列说法正确的是________。

A．该反应的活化能大小顺序是：Ea(A)＞Ea(B)＞Ea(C)

B．增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数

C．单位时间内H－O键与N－H键断裂的数目相等时，说明反应已达到平衡

D．若反应在恒容绝热的密闭容器中进行，当K值不变时，说明已达到平衡

（3）微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。

① 已知A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为5 : 2，写出A极的电极反应式_____________________。

② 解释去除NH4+的原理___________________。

Ⅱ．脱碳：

（4）用甲醇与CO反应生成醋酸可消除CO污染。常温下，将a mol·L－1醋酸与bmol·L－1 Ba(OH)2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2＋)＝c(CH3COO－)，忽略溶液体积变化，计算醋酸的电离常数Ka＝__________(用含a、b的代数式表示)。

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利用化学原理对废气、废水进行脱硝、脱碳处理，可实现绿色环保、废物利用，对构建生态文明有重要意义。

Ⅰ．脱硝：

（1）H2还原法消除氮氧化物

已知：N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g)　　 △H＝+133kJ·mol－1

H2O(g)＝H2O(l)　　　　　 △H＝－44kJ·mol－1

H2的燃烧热为285.8KJ·mol－1

在催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式为_____________。

（2）用NH3催化还原法消除氮氧化物，发生反应：

4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)＋6H2O(l)　 △H＜0

相同条件下，在2L恒容密闭容器中，选用不同催化剂，产生N2的量随时间变化如图所示。

① 计算0～4分钟在A催化剂作用下，

反应速率v(NO)=_______。

② 下列说法正确的是________。

A．该反应的活化能大小顺序是：Ea(A)＞Ea(B)＞Ea(C)

B．增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数

C．单位时间内H－O键与N－H键断裂的数目相等时，说明反应已达到平衡

D．若反应在恒容绝热的密闭容器中进行，当K值不变时，说明已达到平衡

（3）微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。

① 已知A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为5 : 2，写出A极的电极反应式_____________________。

② 解释去除NH4+的原理___________________。

Ⅱ．脱碳：

（4）用甲醇与CO反应生成醋酸可消除CO污染。常温下，将a mol·L－1醋酸与bmol·L－1 Ba(OH)2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2＋)＝c(CH3COO－)，忽略溶液体积变化，计算醋酸的电离常数Ka＝__________(用含a、b的代数式表示)。

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氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。回答下列关于氮元素的有关问题。

（1）用CH₄催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

①CH₄（g）+4NO₂（g） =4NO（g） + CO₂（g） +2H₂O（g） ；⊿H=" -574" kJ·mol^－1

②CH₄（g） +4NO（g） =2N₂（g） + CO₂（g） + 2H₂O（g）；⊿H=" -1160" kJ·mol^－1

③H₂O（g） = H₂O（l） ； △H= -44．0 kJ·mol^－1

写出CH₄（g）与NO₂（g）反应生成N₂（g）、CO₂（g）和H₂O（1）的热化学方程式________，该反应的熵变⊿S________0（填“＞”、“＜”、“="”" ）。

（2）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C（s）+2NO（g）N₂（g）+CO₂（g） 。某研究小组向某密闭的真空容器（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）中加入NO和足量的活性炭，恒温（T₁℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如右表：

①10min~20min以V（CO₂） 表示的反应速率为 ________。

②该反应的平衡常数的表达式为：K=________，根据表中数据，计算T₁℃时该反应的平衡常数为________　　________（保留两位小数）。

③下列各项能作为判断该反应达到平衡的是________（填序号字母）。

a．容器内压强保持不变　　      b．2V（NO）_（正）= V（N₂）_（逆）

c．容器内CO₂的体积分数不变     d．混合气体的密度保持不变

④30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是________。

⑤一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率________（填“增大”、“不变”或“减小”） 。

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（9分）研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

(1)NO₂可用水吸收，也可用NH₃处理，也可用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染。例如：

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

CH₄(g)＋4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)     △H＝－1160 kJ·mol^－1

若用标准状况下2.24L CH₄还原NO₂至N₂整个过程中转移的电子总数为______（阿伏加德罗常数的值用N_A表示），放出的热量为______kJ。

(2)已知：2SO₂(g)+O₂(g)  2SO₃(g)  ?H="-196.6" kJ·mol^-1

2NO(g)+O₂(g) 2NO₂(g)  ?H="-113.0" kJ·mol-1

（ⅰ）则反应NO₂(g)+SO₂(g) SO₃(g)+NO(g)的?H= ________ kJ·mol^-1。

（ⅱ）一定条件下，将NO₂与SO₂以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是________。

A.每消耗1 mol SO₃的同时生成1 mol NO₂    B. 体系压强保持不变

C. 混合气体颜色保持不变                   D. SO₃和NO的体积比保持不变

（ⅲ）某温度下，SO₂的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如下图（左）所示。平衡状态由A变到B时．平衡常数K(A)_______K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）

(3)CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如上图（右）所示。该反应?H ________0（填“>”或“ <”）。

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随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重，如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。

Ⅰ.利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)　　 △H＜0

(1)写出一种可以提高NO的转化率的方法：__________

(2)一定温度下，在恒容密闭容器中按照n(NH3)︰n(NO) =2︰3充入反应物，发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是___________

A.c(NH3)︰c(NO) =2︰3　　 B.n(NH3)︰n(N2) 不变　　 C.容器内压强不变　　 D.容器内混合气体的密度不变　　 E.1molN—H键断裂的同时，生成1molO—H键

(3)已知该反应速率v正=k正·c4(NH3)·c6 (NO)，v逆=k逆·cx(N2)·cy(H2O) (k正、k逆分别是正、逆反应速率常数)，该反应的平衡常数K=k正/k逆,则x=_____，y=_______。

(4)某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的O2充入2L密闭容器中，在Ag2O催化剂表面发生上述反应，NO的转化率随温度变化的情况如图所示：

①在5min内，温度从420K升高到580K，此时段内NO的平均反应速率v(NO)=_______;

②在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是___________。

Ⅱ.用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收氮氧化物也是一种可行的方法。NO和NO2不同配比混合气通入尿素溶液中，总氮还原率与配比关系如图。

(5) 用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气，可将N元素转变为对环境无害的气体。写出该反应的化学方程式____。

(6)随着NO和NO2配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是________________。

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随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重，如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。

Ⅰ.利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)　　 △H＜0

(1)写出一种可以提高NO的转化率的方法：__________

(2)一定温度下，在恒容密闭容器中按照n(NH3)︰n(NO) =2︰3充入反应物，发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是___________

A.c(NH3)︰c(NO) =2︰3　　 B.n(NH3)︰n(N2) 不变　　 C.容器内压强不变　　 D.容器内混合气体的密度不变　　 E.1molN—H键断裂的同时，生成1molO—H键

(3)已知该反应速率v正=k正·c4(NH3)·c6 (NO)，v逆=k逆·cx(N2)·cy(H2O) (k正、k逆分别是正、逆反应速率常数)，该反应的平衡常数K=k正/k逆,则x=_____，y=_______。

(4)某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的O2充入2L密闭容器中，在Ag2O催化剂表面发生上述反应，NO的转化率随温度变化的情况如图所示：

①在5min内，温度从420K升高到580K，此时段内NO的平均反应速率v(NO)=_______;

②在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是___________。

Ⅱ.用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收氮氧化物也是一种可行的方法。NO和NO2不同配比混合气通入尿素溶液中，总氮还原率与配比关系如图。

(5) 用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气，可将N元素转变为对环境无害的气体。写出该反应的化学方程式____。

(6)随着NO和NO2配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是________________。

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随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重，如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。

Ⅰ.利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)　　 △H＜0

(1)写出一种可以提高NO的转化率的方法：__________

(2)一定温度下，在恒容密闭容器中按照n(NH3)︰n(NO) =2︰3充入反应物，发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是___________

A.c(NH3)︰c(NO) =2︰3　　 B.n(NH3)︰n(N2) 不变　　 C.容器内压强不变　　 D.容器内混合气体的密度不变　　 E.1molN—H键断裂的同时，生成1molO—H键

(3)已知该反应速率v正=k正·c4(NH3)·c6 (NO)，v逆=k逆·cx(N2)·cy(H2O) (k正、k逆分别是正、逆反应速率常数)，该反应的平衡常数K=k正/k逆,则x=_____，y=_______。

(4)某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的O2充入2L密闭容器中，在Ag2O催化剂表面发生上述反应，NO的转化率随温度变化的情况如图所示：

①在5min内，温度从420K升高到580K，此时段内NO的平均反应速率v(NO)=_______;

②在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是___________。

Ⅱ.用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收氮氧化物也是一种可行的方法。NO和NO2不同配比混合气通入尿素溶液中，总氮还原率与配比关系如图。

(5) 用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气，可将N元素转变为对环境无害的气体。写出该反应的化学方程式____。

(6)随着NO和NO2配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是________________。

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随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重，如何消除大气污染物中氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。

Ⅰ．利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染。

（1）请写出NH3的电子式________________。

（2）已知： ① H2O(l)=H2O(g) △H1= +44.0kJ·mol-1

②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2= +229.3 kJ·mol-1

③ 4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O( g)△H3 =-906.5 kJ·mol-1

则反应④ 4NH3(g)+6NO(g)= 5N2(g)+6H2O(l) 的△H=_______；该反应的平衡常数K的表达式为__________;增加压强,该反应中NO的转化率将____________ (填“提高”、“不变”或“降低”)。

（3）一定温度下，在容积固定的密闭容器中，发生反应④，下列能判断该反应达到平衡的是____________ (填标号)

A．c(NH3)=c(N2) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 B．容器中压强不变

C．容器中混合气体的密度不变　　　　　　　　　　 　　 D．1molN-H键断裂的同时，生成1molO-H键

（4）某小组研究了NH3和NO在Ag2O催化剂表面发生上述反应④,其中NO在一定时间内的转化率随温度变化的结果如右图所示。在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是____________。在温度为420～580K时，有氧条件下NO生成N2的转化率明显高于无氧条件的原因可能是____________。

Ⅱ．用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收氮氧化物也是一种可行的方法。NO和NO2不同配比混合气通入尿素溶液中，总氨还原率与配比关系如右图。

（5） 用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气，将N元素转变为对环境无害的气体写出该反应的化学方程式____________。

（6）随着NO和NO2配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是____________。

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