煙氣中含有大量氮氧化物NOx，工業脱*技術成為研究熱點。(1)汽車尾氣中NO和CO可利用車載催化劑轉化為無毒物...

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問題詳情：

煙氣中含有大量氮氧化物NOx，工業脱*技術成為研究熱點。

(1)汽車尾氣中NO和CO可利用車載催化劑轉化為無毒物質排放。

已知：N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) △H1＝＋183 kJ·mol－1

2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H2＝－565 kJ·mol－1

寫出催化轉化的熱化學方程式_________。

(2)臭氧氧化－鹼吸收法可有效脱除NO，氧化原理為：NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g) △H＝－200.9 kJ·mol－1。在容積為2L的密閉容器中充入含1.0 mol NO的模擬煙氣和2.0 mol O3，在不同温度，經過相同時間(10min)NO的轉化率如圖所示。

①100℃時，從開始反應到P點的平均反應速率v(NO)＝__________。

②反應時同時發生副反應：2O33O2，共有15%的O3自身分解為O2。則P點時O3的物質的量為________mol。

(3)選擇*催化還原技術(NCR)可在較低温度下脱*，原理如圖I，天然錳礦可作催化劑。

以NO代表氮氧化物，寫出反應方程式_____________________；實驗測得脱*率隨温度的變化如圖II所示，請分析温度高於250℃時脱*率下降的原因可能是______________。

【回答】

(1). 2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H=—748 kJ/mol (2). 0.0425mol/（L·min） (3). 0.855 (4). 4NH3+6NO5N2+6H2O (5). 温度升高，NH3發生副反應或升高温度，催化劑的活*降低或該反應為放熱反應，升高温度，平衡向逆反應方向移動

【解析】

（1）由蓋斯定律計算可得；

（2）①由化學反應速率公式計算可得；

②反應中與NO反應和自身分解均消耗O3；

（3）由圖可知，脱*的反應原理為氮的氧化物與氨氣在催化劑作用下共熱反應生成氮氣和水。

【詳解】（1）將已知反應依次編號為①②，由蓋斯定律可知②-①得到NO轉化為無毒氣體的熱化學反應方程式為：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g），則△H=（－565kJ/mol）—（＋183 kJ/mol）=—748 kJ/mol，故*為：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H=—748 kJ/mol；

（2）①由圖可知，100℃時，P點NO的轉化率為85%，則消耗NO的濃度為=0.425mol/L，則從開始反應到P點的平均反應速率v(NO)＝=0.0425mol/（L·min），故*為：0.0425mol/（L·min）；

②由方程式可知，與NO反應的O3的物質的量為1.0mol×85%=0.85mol，自身分解為O2的O3的物質的量為2.0mol×15%=0.3mol，則P點時O3的物質的量為（2.0mol—0.85mol—0.3mol）=0.85mol，故*為：0.85；

（3）由圖可知，脱*的反應原理為氮的氧化物與氨氣在催化劑作用下共熱反應生成氮氣和水，則以NO代表氮氧化物的反應方程式為4NH3+6NO5N2+6H2O；温度高於250℃時脱*率下降的原因可能是温度升高，NH3發生副反應導致脱*率下降或升高温度，催化劑的活*降低導致脱*率下降或該反應為放熱反應，升高温度，平衡向逆反應方向移動導致脱*率下降，故*為：4NH3+6NO5N2+6H2O；温度升高，NH3發生副反應或升高温度，催化劑的活*降低或該反應為放熱反應，升高温度，平衡向逆反應方向移動。