Question

【題目】NOx（主要指NO和NO2）是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。

在有氧條件下，新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。

①NH3與NO2生成N2的反應(yīng)中，當(dāng)生成1molN2時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為___mol。

②將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體，勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)（裝置見圖）。

反應(yīng)相同時(shí)間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖所示，在50～250 ℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是___；當(dāng)反應(yīng)溫度高于380℃時(shí)，NOx的去除率迅速下降的原因可能是___。

Answer 1

【答案】 迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大與溫度升高共同使NOx去除反應(yīng)速率迅速增大；上升緩慢段主要是溫度升高引起的NOx去除反應(yīng)速率增大催化劑活性下降 NH3與O2反應(yīng)生成了NO

【解析】

①NH3與NO2生成N2的反應(yīng)方程式為8NH3+6NO2=7N2+12H2O，該反應(yīng)中生成7molN2時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為24mol，據(jù)此計(jì)算生成1molN2時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量；

②在一定溫度范圍內(nèi)催化劑活性較大，超過溫度范圍，催化劑活性降低；在一定溫度和催化劑存在的條件下，氨氣能催化氧化能生成NO。

①NH3與NO2生成N2的反應(yīng)方程式為8NH3+6NO2=7N2+12H2O，該反應(yīng)中生成7molN2時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為24mol，因此生成1molN2時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為×1mol=mol；

②在一定溫度范圍內(nèi)催化劑活性較大，超過溫度范圍，催化劑活性降低，由圖可知迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高而增大，與溫度升高共同使NOx的去除反應(yīng)速率增大；上升階段緩慢主要是溫度升高引起的NOx的去除反應(yīng)速率增大但催化劑活性降低；在一定溫度和催化劑存在的條件下，氨氣能催化氧化能生成NO，當(dāng)溫度高于380℃時(shí)，NOx的去除反應(yīng)速率下降的原因可能是氨氣在該條件下與氧氣反應(yīng)生成NO。