氮的氧化物是造成大气污染的主要物质,研究氮氧化物间的相互转化及脱除具有重要意义。
I.氮氧化物间的相互转化
(1)已知2NO(g)+O
2(g)

2NO
2(g)的反应历程分两步:
第一步 2NO(g)

N
2O
2(g) (快速平衡)
第二步 N
2O
2(g) +O
2(g) =2NO
2(g) (慢反应)
①用O
2表示的速率方程为v(O
2)= k
1·c
2(NO)·c(O
2);NO
2表示的速率方程为v(NO
2)=k
2·c
2(NO)·c(O
2),k
1与k
2分别表示速率常数(与温度有关),则

=________。
②下列关于反应2NO(g)+O
2(g)=2NO
2(g)的说法正确的是_________(填序号)。
A.增大压强,反应速率常数一定增大 |
B.第一步反应的活化能小于第二步反应的活化能 |
C.反应的总活化能等于第一步和第二步反应的活化能之和 |
(2)容积均为1L的甲、乙两个容器,其中甲为绝热容器,乙为恒温容器.相同温度下,分别充入0.2mol的NO
2,发生反应:2NO
2(g)

N
2O
4(g) ∆H<0,甲中NO
2的相关量随时间变化如图所示。

①0~3s内,甲容器中NO
2的反应速率增大的原因是______________________。
②甲达平衡时,温度若为T℃,此温度下的平衡常数
K=____________________。
③平衡时,
K甲_____
K乙,
P甲_____
P乙(填“>”、“<” 或“=”)。
(3)以NH
3为还原剂在脱硝装置中消除烟气中的氮氧化物。
主反应:4NH
3(g)+4NO(g)+O
2(g)= 4N
2(g)+6H
2O(g) △H
1副反应:4NH
3(g)+3O
2(g)=2N
2(g)+6H
2O(g) △H
2=-1267.1kJ/mol
4NH
3(g)+5O
2(g)=4NO(g)+6H
2O(g) △H
3=-907.3 kJ/mol
①△H
1=____________。
②将烟气按一定的流速通过脱硝装置,测得出口NO的浓度与温度的关系如图1,试分析脱硝的适宜温度是______(填序号)。
a.<850℃ b.900~1000℃ c.>1050 ℃

(4)以连二亚硫酸盐(S
2O
42-)为还原剂脱除烟气中的NO,并通过电解再生,装置如图2。阴极的电极反应式为____________,电解槽中的隔膜为____________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。