Question

一種新型的煙氣脫硝技術(shù)（除去煙氣中的NO_X）的有關(guān)反應(yīng)方程式如下：
4NO（g）+4NH₃（g）+O₂（g）?4N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1627.2kJ?mol^-1；
6NO（g）+4NH₃（g）?5N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1807.0kJ?mol^-1；
6NO₂（g）+8NH₃（g）?7N₂（g）+12H₂O（g）△H=-2659.9kJ?mol^-1；
NO和NH₃在Ag₂O催化劑表面的反應(yīng)活性隨溫度的變化曲線如圖1．

①由圖1可以看出，脫硝工藝流程應(yīng)在

 

（填“有氧”或“無氧”）條件下進行．
②隨著反應(yīng)溫度的進一步升高，在有氧的條件下NO的轉(zhuǎn)化率明顯下降的可能原因是

 

、

 

．
③NO₂也可用尿素[CO（NH₂）₂]還原，寫出尿素與NO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
④NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作燃料電池，其原理如圖2．該電池在使用過程中石墨I電極上生成氧化物Y，其電極反應(yīng)為

 

若生成1mol Y，則需要消耗標準狀況下氧氣的體積為

 

L．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的影響因素,原電池和電解池的工作原理,化學(xué)平衡的調(diào)控作用

專題：基本概念與基本理論

分析：①
從圖上可知，有氧情況下，NO轉(zhuǎn)化率高；
②反應(yīng)4NO（g）+4NH₃（g）+O₂（g）?4N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1627.2kJ?mol^-1是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向移動，溫度升高時還會發(fā)生氨氣的催化氧化；
③據(jù)原子守恒和電子守恒書寫；
④氧氣在Ⅱ電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極Ⅰ上發(fā)生還原反應(yīng)，NO₂被氧化生成的氧化物只能是N₂O₅，據(jù)電子守恒求需要氧氣的體積．

解答： 解：①從圖上可知，有氧情況下，NO轉(zhuǎn)化率高，故答案為：有氧；
②反應(yīng)4NO（g）+4NH₃（g）+O₂（g）?4N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1627.2kJ?mol^-1是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向移動，溫度升高時還會發(fā)生氨氣的催化氧化，
故答案為：溫度升高，發(fā)生了副反應(yīng)：4NH₃+5O₂═4NO+6H₂O；溫度升高，NO_x和NH₃反應(yīng)的化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動；
③據(jù)原子守恒和電子守恒，可以寫為：4CO（NH₂）₂+6NO₂═7N₂+4CO₂+8H₂O，故答案為：4CO（NH₂）₂+6NO₂═7N₂+4CO₂+8H₂O；
④氧氣在Ⅱ電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極Ⅰ上發(fā)生還原反應(yīng)，NO₂被氧化生成的氧化物只能是N₂O₅，電極Ⅰ上的電極反應(yīng)式為：NO₂+NO₃^--e^-═N₂O₅，生成1molN₂O₅，失去1mol電子，得到1mol電子需要0.25mol氧氣，0.25mol×22.4L/mol=5.6L，故答案為：NO₂+NO₃^--e^-═N₂O₅；5.6．

點評：本題考查了化學(xué)平衡的移動、氧化還原反應(yīng)方程式的書寫、電極反應(yīng)式書寫及電子守恒的應(yīng)用，題目難度中等．