精英家教網(wǎng)氮氧化物是大氣污染物之一，消除氮氧化物的方法有多種．
（1）利用甲烷催化還原氮氧化物．已知：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ/mol
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ/mol
則CH4將NO2還原為N2的熱化學方程式為
 
．
（2）利用NH3催化還原氮氧化物（SCR技術）．該技術是目前應用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術．反應的化學方程式為：
2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）
180℃
催化劑
2N2（g）+3H2O（g）△H＜0，為提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是
 
（寫出1條即可）．
（3）利用ClO2氧化氮氧化物．其轉(zhuǎn)化流程如下：NO
ClO2
反應Ⅰ
NO2
Na2SO3
反應Ⅱ
N2
已知反應Ⅰ的化學方程式為2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl，則反應Ⅱ的化學方程式是
 
；若生成11.2L N2（標準狀況），則消耗ClO2
 
 g．
（4）利用CO催化還原氮氧化物也可以達到消除污染的目的．
已知質(zhì)量一定時，增大固體催化劑的表面積可提高化學反應速率．右圖是反應2NO（g）+2CO（g）?2CO2（g）+N2（g）中NO的濃度隨溫度（T）、等質(zhì)量催化劑表面積（S）和時間（t）的變化曲線．據(jù)此判斷該反應的△H
 
0 （填“＞”、“＜”或“無法確定”）；催化劑表面積S1
 
S2（填“＞”、“＜”或“無法確定”）．
分析：（1）根據(jù)蓋斯定律以及熱化學方程式的書寫知識來回答；
（2）化學平衡移動的因素：溫度、濃度、壓強等；
（3）二氧化氮具有氧化性，亞硫酸鈉具有還原性，根據(jù)氧化還原反應的規(guī)律知識來回答判斷；
（4）影響化學反應速率的因素：溫度、濃度、催化劑．
解答：解：（1）已知：①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ/mol
②CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ/mol
CH4將NO2還原為N2的反應可以看成是
1
2
（①+②）得到，所以反應CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）的△H=
1
2
（-574kJ/mol-1160kJ/mol）=-867kJ/mol，
故答案為：CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867 kJ/mol；
（2）反應：2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）
180℃
催化劑
2N2（g）+3H2O（g）△H＜0，提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率，可以使得化學平衡正向移動即可，可以增大NH3的濃度、減小反應體系的壓強、降低反應體系的溫度等，故答案為：增大NH3的濃度或減小反應體系的壓強或降低反應體系的溫度等；
（3）二氧化氮具有氧化性，亞硫酸鈉具有還原性，二者之間會發(fā)生氧化還原反應：2NO2+4Na2SO3═N2+4Na2SO4，結(jié)合化學反應2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl知道，N2～2NO2～2ClO2，所以若生成11.2L即0.5molN2（標準狀況），則消耗1molClO2質(zhì)量是1mol×67.5g/mol=67.5g，故答案為：67.5g；
（4）當催化劑的表面積相等時，溫度越高，化學反應速率越快，反應越先達到平衡，所以溫度關系是T2＞T1，從圖中看出，溫度升高，一氧化氮的濃度增加，化學平衡逆向移動，所以該反應是放熱的，當溫度一定時，催化劑表面積越大，則速率越快，所以催化劑表面積S1＞S2，故答案為：＜；＞．
點評：本題考查學生氮的氧化物的化學性質(zhì)以及蓋斯定律的應用知識，屬于綜合知識的考查，難度不大．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2012?浦東新區(qū)二模）防治環(huán)境污染是當前環(huán)保工作的重要研究內(nèi)容之一．二氧化硫和氮氧化物是大氣的主要污染物．
（1）將1.5mol SO2用氫氧化鈉溶液、石灰及氧氣處理后，假設硫元素不損失，理論上可得到
258
258
g石膏（CaSO4?2H2O）．
（2）用CH4消除NOx污染的化學方程式為：
CH4+4NO→2N2+CO2+2H2O；       CH4+2NO2→N2+CO2+2H2O
現(xiàn)有11.2L NO2、NO的混合氣體NOx，將其還原為N2，需要4.48L 的CH4，則混合氣體中NO2、NO的物質(zhì)的量分別為
0.3mol、0.2mol
0.3mol、0.2mol
．（體積都已換算為標準狀況）
（3）（1）常溫下用氧缺位鐵酸鋅ZnFe2Oy可以消除NOx污染，使NOx轉(zhuǎn)變?yōu)镹2，同時ZnFe2Oy轉(zhuǎn)變?yōu)閆nFe2O4．若2mol ZnFe2Oy與足量NO2可生成0.5mol N2，則y=
3
3
．
（2）氧缺位鐵酸鋅ZnFe2Oz化學式的氧化物形式為aZnO?bFeO?cFe2O3．已知1mol ZnFe2Oz最多能使4.0L（標況）NO1.4轉(zhuǎn)化為N2．則上述氧化物形式的化學式可具體表示為
4ZnO?2FeO?3Fe2O3
4ZnO?2FeO?3Fe2O3
．
（4）低溫臭氧氧化脫硫脫硝技術可以同時吸收煙氣中的氮氧化物和二氧化硫，反應原理是將NOx氧化成N2O5，通過洗滌形成硝酸鹽，二氧化硫形成硫酸鹽．其主要反應如下：
NO+O3→NO2+O2 …①
2NO2+O3→N2O5+O2…②
N2O5+2NH3+H2O→2NH4NO3 …③
SO2+O3+2NH3+H2O→（NH4）2SO4+O2…④
某熱電廠煙氣中平均含NOx4.5‰、SO2 9.0‰（體積分數(shù)），壓縮空氣經(jīng)臭氧發(fā)生器變成臭氧空氣，其中O3濃度為90L/m3，臭氧空氣與加濕氨氣和煙氣混合反應．若
V(臭氧空氣)V(煙氣)
流量比為y，請通過計算列出y與x的關系式．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

NO、NO2等氮氧化物是大氣污染物之一．NO2是火箭燃料中常用氧化劑．NO是人體中一種傳遞神經(jīng)信息的“信使分子”．
精英家教網(wǎng)
（1）實驗室可用銅和不同濃度的硝酸制取NO和NO2．如圖1中可選用的發(fā)生裝置是
 
（填字母）．
（2）實驗室常用65%濃硝酸（密度為1.40g/cm3）的物質(zhì)的量濃度是
 
；制備NO時，需用濃硝酸配制體積比濃度為1：4的稀硝酸，需用定量儀器是
 
．
（3）有學生設計如圖2裝置做銅與濃、稀硝酸反應實驗．
a．實驗時，先將一端繞成螺旋狀的銅絲插入橡皮塞，再將兩針頭穿過橡皮塞，針頭露出尖端．
b．從儀器C處注入濃硝酸直到左側(cè)液面接近銅絲下端時停止加入．
c．注射器A中預先吸入6mL蒸餾水，注射器B的活塞擠到底，排盡空氣，再將兩支注射器插在針頭上，如圖2裝配．
請回答下列問題：
①儀器C的名稱是
 
．
②使?jié)庀跛崤c銅絲接觸發(fā)生反應的操作方法是
 
；反應時現(xiàn)象為
 
．
③將注射器A中蒸餾水注入D中，再使酸液與銅絲接觸反應，此時反應離子方程式是：
 
．
（4）氮氧化物（NOx）是目前大氣污染治理的難題．
①選擇性催化還原法是在催化劑條件下，用NH3使NOx轉(zhuǎn)化為N2．寫出反應化學方程式：
 
．
②熾熱碳還原法是利用碳質(zhì)固體還原NOx．主要基于下列反應：C+2NO→CO2+N2，2C+2NO2→2CO2+N2．清華大學有關研究表明，650℃～850℃時，NOx能夠被木炭、無煙煤、焦炭等碳質(zhì)固體還原，在所研究的NOx濃度下，還原率在99%左右．兩者相比，分析熾熱碳還原法的優(yōu)缺點：優(yōu)點是
 
；缺點是
 
．

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科目：高中化學 來源：2013-2014學年福建省漳州市八校高三第三次聯(lián)考理綜化學試卷（解析版） 題型：填空題

氮氧化物是大氣污染物之一，消除氮氧化物的方法有多種。

（1）利用甲烷催化還原氮氧化物。已知：

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

②CH4(g)＋4NO(g）＝ 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g）? △H ＝－1160 kJ/mol

則CH4 將NO2 還原為N2 的熱化學方程式為：??????????? ???????????? 。

（2）利用NH3催化還原氮氧化物（SCR技術)。該技術是目前應用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術。 反應的化學方程式為: 為提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是???????? ????????????????????????? （寫出1條即可）。

（3）利用ClO2 氧化氮氧化物。其轉(zhuǎn)化流程如下:? NONO2N2。已知反應Ⅰ的化學方程式為2NO+ ClO2 + H2O ＝NO2 + HNO3 + HCl，則反應Ⅱ的化學方程式是???????? ????? ；若生成11.2 L N2（標準狀況），則消耗ClO2 ??????? g 。

（4）用活性炭還原法處理氮氧化物．有關反應為：C（s）+2NO（g）N2 （g）+CO2 （g）△H．某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫（T1℃）條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下：

濃度/mol?L-1/

時間/min

NO

N2

CO2

0

0.100

0

0

10

0.058

0.021

0.021

20

0.040

0.030

0.030

30

0.040

0.030

0.030

40

0.032

0.034

0.017

50

0.032

0.034

0.017

 

①T1℃時，該反應的平衡常數(shù)K= ????????? （保留兩位小數(shù)）．②30min后，改變某一條件，反應重新達到平衡，則改變的條件可能是 ????????????? ．③若30min后升高溫度至T2℃，達到平衡時，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5：3：3，則該反應的△H ?? 0（填“＞”、“=”或“＜”）．

 

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科目：高中化學 來源：2013-2014學年湖南省懷化市高三第一次模擬考試理綜化學試卷（解析版） 題型：填空題

氮氧化物是大氣污染物之一，消除氮氧化物的方法有多種。

（1）利用甲烷催化還原氮氧化物。已知：

CH4 (g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)??? △H ＝－574 kJ/mol

CH4(g)＋4NO(g) ＝ 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)?? △H ＝－1160 kJ/mol

則CH4 將NO2 還原為N2 的熱化學方程式為??????????????????????????????? 。???????

（2）利用NH3催化還原氮氧化物（SCR技術)。該技術是目前應用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術。 反應的化學方程式為：2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g) ? 2N2(g)＋3H2O(g)　ΔH < 0

為提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是????????????????? （寫出1條即可）。

（3）利用ClO2 氧化氮氧化物。其轉(zhuǎn)化流程如下：

NONO2N2

已知反應Ⅰ的化學方程式為2NO+ ClO2 + H2O ＝ NO2 + HNO3 + HCl，則反應Ⅱ的化學方程式是?? ????????????? ；若生成11.2 L N2（標準狀況），則消耗ClO2 ??????? g 。

（4）利用CO催化還原氮氧化物也可以達到消除污染的目的。

已知質(zhì)量一定時，增大固體催化劑的表面積可提高化學反應速率。如圖是反應2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g) 中NO的濃度隨溫度(T)、等質(zhì)量催化劑表面積(S)和時間(t)的變化曲線。據(jù)此判斷該反應的△H????? 0 (填“＞”、“＜”或“無法確定”)；催化劑表面積S1????? S2 (填“＞”、“＜”或“無法確定”)。

 

 

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