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利用氨气脱硝(除NO)是大气污染防治研究的热点,脱硝过程中涉及的反应为:主反应:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)⇌4N2(g)+6H2O(g)副反应:①4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.5kJ/m
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利用氨气脱硝(除NO)是大气污染防治研究的热点,脱硝过程中涉及的反应为:
主反应:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)⇌4N2(g)+6H2O(g)
副反应:
①4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.5kJ/mol
②4NH3(g)+4O2(g)⇌2N2O(g)+6H2O(g)△H=-1104.9kJ/mol
③4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g)△H=-1269.0kJ/mol
回答下列问题:
![作业帮](http://img.zuoyebang.cc/zyb_b04a97eea38cc6152dec0499fe7c14d6.jpg)
(1)主反应的△H为___
(2)若NH3的初始物质的量为m mol,达到平衡后生成水蒸气的物质的量为n mol,则NH3总平衡转化率为___(写出表达式)
(3)如图所示,保持其它条件相同,使用两种不同的催化剂,主反应NO的转化率与温度关系如图所示:
①选用催化剂I的优势有___(写出一点)
②R点对应的温度为210℃,低于210℃,NO的转化率是不是对应温度下的平衡转化率,请作出判断并写出理由___.
(4)常温下,在通入氧气的条件下用0.1mol/L的NaOH溶液吸收NO也可实现脱硝(产物主要为NaNO3 和NaNO2),已知反应后溶液的pH=12,溶液中NO2-浓度为5.6×10-2mol/L(忽略反应过程中溶液体积变化,HNO2的电离平衡常数为5.1×10-4),则:
①
=___mol/L
②反应后溶液中NO3-的浓度约为___mol/L
③某溶液中c(NO2-)=1.0×10-6mol/L,取该溶液5mL,加入一滴0.1mol/L的硝酸银溶液(一滴为0.05mL),通过计算说明能否产生沉淀___【Ksp(AgNO2)=2×10-8】
主反应:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)⇌4N2(g)+6H2O(g)
副反应:
①4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.5kJ/mol
②4NH3(g)+4O2(g)⇌2N2O(g)+6H2O(g)△H=-1104.9kJ/mol
③4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g)△H=-1269.0kJ/mol
回答下列问题:
![作业帮](http://img.zuoyebang.cc/zyb_b04a97eea38cc6152dec0499fe7c14d6.jpg)
(1)主反应的△H为___
(2)若NH3的初始物质的量为m mol,达到平衡后生成水蒸气的物质的量为n mol,则NH3总平衡转化率为___(写出表达式)
(3)如图所示,保持其它条件相同,使用两种不同的催化剂,主反应NO的转化率与温度关系如图所示:
①选用催化剂I的优势有___(写出一点)
②R点对应的温度为210℃,低于210℃,NO的转化率是不是对应温度下的平衡转化率,请作出判断并写出理由___.
(4)常温下,在通入氧气的条件下用0.1mol/L的NaOH溶液吸收NO也可实现脱硝(产物主要为NaNO3 和NaNO2),已知反应后溶液的pH=12,溶液中NO2-浓度为5.6×10-2mol/L(忽略反应过程中溶液体积变化,HNO2的电离平衡常数为5.1×10-4),则:
①
c(N
| ||
c(HNO2) |
②反应后溶液中NO3-的浓度约为___mol/L
③某溶液中c(NO2-)=1.0×10-6mol/L,取该溶液5mL,加入一滴0.1mol/L的硝酸银溶液(一滴为0.05mL),通过计算说明能否产生沉淀___【Ksp(AgNO2)=2×10-8】
▼优质解答
答案和解析
(1)①4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.5kJ/mol
③4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g)△H=-1269.0kJ/mol,③×2-①得4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)⇌4N2(g)+6H2O(g),故主反应的△H=(-1269.0kJ/mol)×2-(-905.5kJ/mol)=-1632.5kJ/mol,
故答案为:-1632.5kJ/mol;
(2)消耗的n(NH3)=
n(H2O)=
n,故NH3总平衡转化率=
×100%=
×100%,
故答案为:
×100%;
(3)①选用催化剂I的优势有:催化剂I在低温下就能使主反应NO的转化率很高,若使用此催化剂脱硝,更有利于节约能源,
故答案为:催化剂I在低温下就能使主反应NO的转化率很高,若使用此催化剂脱硝,更有利于节约能源;
②观察图象不难发现,低于210℃时,NO的转化率随温度升高而增大,而主反应为放热反应,升高温度向逆反应进行,则NO的平衡转化率应随温度升高而降低,与平衡移动得到的结论不一致,故该温度范围内NO的转化率都是非平衡转化率,
故答案为:低于210℃时,NO的转化率随温度升高而增大,而主反应为放热反应,升高温度向逆反应进行,则NO的平衡转化率应随温度升高而降低,与平衡移动得到的结论不一致,故该温度范围内NO的转化率都是非平衡转化率,
(4)①HNO2⇌H++NO2-,则Ka=
,故
=
×c(OH-)=
×10-2=5.1×106,
故答案为:5.1×106;
②根据电荷守恒式:c(H+)+c(Na+)=c(NO3-)+c(NO2-)+c(OH-),可知c(NO3-)=c(H+)+c(Na+)-c(NO2-)-c(OH-)=10-12mol/L+0.1mol/L-5.6
×10-2mol/L-10-2mol/L≈0.1mol/L-5.6×10-2mol/L-10-2mol/L=0.034mol/L,
故答案为:0.034;
③滴入硝酸银溶液后:
c(NO2-)≈1.0×10-6mol/L,c(Ag+)=
≈1.0×10-3mol/L,Qc=c(NO2-)×c(Ag+)≈1.0×10-6×1.0×10-3=1.0×10-9<2×10-8,故不能生成沉淀,
故答案为:不能.
③4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g)△H=-1269.0kJ/mol,③×2-①得4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)⇌4N2(g)+6H2O(g),故主反应的△H=(-1269.0kJ/mol)×2-(-905.5kJ/mol)=-1632.5kJ/mol,
故答案为:-1632.5kJ/mol;
(2)消耗的n(NH3)=
2 |
3 |
2 |
3 |
n反 |
n原 |
| ||
m |
故答案为:
| ||
m |
(3)①选用催化剂I的优势有:催化剂I在低温下就能使主反应NO的转化率很高,若使用此催化剂脱硝,更有利于节约能源,
故答案为:催化剂I在低温下就能使主反应NO的转化率很高,若使用此催化剂脱硝,更有利于节约能源;
②观察图象不难发现,低于210℃时,NO的转化率随温度升高而增大,而主反应为放热反应,升高温度向逆反应进行,则NO的平衡转化率应随温度升高而降低,与平衡移动得到的结论不一致,故该温度范围内NO的转化率都是非平衡转化率,
故答案为:低于210℃时,NO的转化率随温度升高而增大,而主反应为放热反应,升高温度向逆反应进行,则NO的平衡转化率应随温度升高而降低,与平衡移动得到的结论不一致,故该温度范围内NO的转化率都是非平衡转化率,
(4)①HNO2⇌H++NO2-,则Ka=
c(H+)c(NO2-) |
c(HNO2) |
c(N
| ||
c(HNO2) |
Ka |
c(H+) |
5.1×10-4 |
10-12 |
故答案为:5.1×106;
②根据电荷守恒式:c(H+)+c(Na+)=c(NO3-)+c(NO2-)+c(OH-),可知c(NO3-)=c(H+)+c(Na+)-c(NO2-)-c(OH-)=10-12mol/L+0.1mol/L-5.6
×10-2mol/L-10-2mol/L≈0.1mol/L-5.6×10-2mol/L-10-2mol/L=0.034mol/L,
故答案为:0.034;
③滴入硝酸银溶液后:
c(NO2-)≈1.0×10-6mol/L,c(Ag+)=
0.1mol/L×0.00005L |
0.00505L |
故答案为:不能.
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