Question

【題目】煙氣中含有氮氧化物(NOx)，必須除去(即脫硝)后才能排放。

(1) C2H4可用于煙氣脫硝。圖1為在其他條件一定時，溫度、催化劑中Cu2＋負載量對NOx去除率的影響。為達到最高的NOx去除率，應選擇的反應溫度和Cu2＋負載量分別是________、________。

圖1

(2) 臭氧也可用于煙氣脫硝。O3氧化NO結合水洗，可產生HNO3和O2，該反應的化學方程式為______________________。

(3) 圖2是用NH3脫除煙氣中NO的原理。

①該脫硝原理中，NO最終轉化為________(填化學式)和H2O。

②當消耗2 mol NH3和0.5 mol O2時，除去的NO在標準狀況下的體積為________ L。

(4) 用堿液脫硝是目前研究的課題之一。

①將NO、NO2通入石灰乳中可制備重要的工業原料Ca(NO2)2。該工藝需控制NO和NO2物質的量之比接近1∶1。若n(NO2)∶n(NO)>1∶1，則會導致________；若n(NO2)∶n(NO)<1∶1，則會導致________。

②將氫氧化鈉溶液脫硝得到的NaNO2、NaNO3的混合液和NaOH溶液分別加到圖3所示的電解槽中進行電解。A室NO發生的電極反應是________。

Answer 1

【答案】 350℃左右 3% 3O3＋2NO＋H2O===2HNO3＋3O2 N2 44.8 產品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高 放出的氣體中NO含量升高 2NO＋6e－＋4H2O===8OH－＋N2↑

【解析】（1）由圖1可知在350℃左右，催化劑中Cu2+負載量為3%時，NO去除率最高；（2）O3氧化NO結合水洗可產生HNO3和O2，其反應方程式為：3O3＋2NO＋H2O＝2HNO3＋3O2；（3）①由圖3可知反應物為氧氣、一氧化氮和氨氣最終生成物為氮氣和水，所以NO最終轉化為N2和H2O；②氧氣、一氧化氮和氨氣反應生成氮氣和水，反應中氨氣失去的電子的物質的量等于NO和氧氣得到的電子總物質的量，2mol NH3轉化為N2失去6mol電子，0.5mol O2得到2mol電子，則NO轉化為N2得到的電子為4mol，所以NO的物質的量為2mol，其體積為44.8L；（4）①若n（NO）：n（NO2）＜1：1，則二氧化氮過量，二氧化氮可與石灰乳反應生成Ca（NO3）2，若n（NO）：n（NO2）＞1：1，則一氧化氮過量，排放氣體中NO含量升高；②NO2-在陰極得電子被還原為氮氣，結合B室的溶液是中性溶液，故放電的方程式為：2NO＋6e－＋4H2O＝8OH－＋N2↑。