氨氣廣泛應用于化肥、制藥、合成纖維等領域。
Ⅰ.工業(yè)上可由氫氣和氮氣合成氨氣。若用
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分別表示N2、H2、NH3和催化劑,則在催化劑表面合成氨的過程如圖1所示:
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(1)吸附后,能量狀態(tài)最高的是 BB(填序號)。
(2)結合上述過程,一定溫度下在固體催化劑表面進行NH3的分解實驗,發(fā)現NH3的分解速率與濃度的關系如圖2所示。從吸附和解吸過程分析,c0前反應速率增加的原因可能是 氨的濃度增加,催化劑表面吸附的氫分子增多,速率增大氨的濃度增加,催化劑表面吸附的氫分子增多,速率增大;c0之后反應速率降低的原因可能是 催化劑表面的氯分子太多,不利于氮氣和氫氣從催化劑表面解吸催化劑表面的氯分子太多,不利于氮氣和氫氣從催化劑表面解吸。
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Ⅱ.利用NH3在催化劑(V2O5-WO3/TiO2)作用下將NOx還原為N2是目前應用最為廣泛的氮氧化物NOx的凈化方法,其原理是:
主反應:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)ΔH1
副反應:4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)ΔH2
(3)根據蓋斯定律可得:4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(g)ΔH3。則ΔH3=14(3ΔH1+ΔH2)14(3ΔH1+ΔH2)(用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。
(4)向脫硝反應的體系中添加NH4NO3可顯著提高NO脫除率,原因可用一組離子方程式表示,請補充其中的1個離子方程式。(已知含氮微粒最終轉化為N2)
①NO3-+NO=NO2+NO2-
②NO2+2NH4+=NO2(NH4+)2; NO2-+NH4+=N2↑+2H2ONO2-+NH4+=N2↑+2H2O。
③NO2(NH4+)2+NO=2N2+3H2O+2H+
④NH3+H+=NH4+
(5)化學反應的濃度商(用符號Qc表示)是可逆反應進行到一定程度,產物濃度的系數次方的乘積與反應物濃度系數次方的乘積之比;達平衡時,濃度商就等于平衡常數K。若反應容器的體積固定不變,在坐標系(圖3)中畫出從常溫時通入4molNH3和6molNO開始[僅發(fā)生反應:4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(g)ΔH3<0],隨溫度(T/K)不斷升高,濃度商Qc的變化趨勢圖 
。
(6)氮氧化物脫除還可以利用電化學原理處理,利用如圖4裝置可同時吸收SO2和NO。已知:H2S2O4是一種弱酸。陰極的電極反應式為 2HSO3-+2e-+4H+=H2S2O4+2H2O2HSO3-+2e-+4H+=H2S2O4+2H2O,若沒有能量損失,相同條件下,SO2和NO的體積比為 1:11:1時,兩種氣體都能被完全處理。
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【答案】B;氨的濃度增加,催化劑表面吸附的氫分子增多,速率增大;催化劑表面的氯分子太多,不利于氮氣和氫氣從催化劑表面解吸;(3ΔH1+ΔH2);NO2-+NH4+=N2↑+2H2O;
;2HSO3-+2e-+4H+=H2S2O4+2H2O;1:1
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:23引用:2難度:0.6
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