含氨廢氣的利用利處理意義重大。
(1)NH3與O2作用
4NH3(g)+3O2(g)→2N2(g)+6H2O(1)ΔH=-akJ?mol-1
4NH3(g)+5O2(g)→4NO(g)+6H2O(1)ΔH=-bkJ?mol-1
4NH3(g)+4O2(g)→2N2O(g)+6H2O(1)ΔH=-ckJ?mol-1
則4NH3(g)+6NO(g)→5N2(g)+6H2O(1)ΔH=(3a-5b)2(3a-5b)2kJ?mol-1。
工業(yè)尾氣中NH3可通過(guò)催化氧化為N2除去。將一定比例NH3、O2和N2的混合氣體以一定流速通過(guò)裝有催化劑的反應(yīng)管,NH3的轉(zhuǎn)化率、N2的選擇性[2n生成(N2)n總轉(zhuǎn)化(NH3)×100%]與溫度的關(guān)系如圖1所示。
(2)催化氧化除去尾氣中的NH3應(yīng)選擇反應(yīng)溫度不高于250℃的原因 高于250℃,氨氣的轉(zhuǎn)化率高,生成N2的選擇性小,生成了NO或N2O氣體,污染環(huán)境高于250℃,氨氣的轉(zhuǎn)化率高,生成N2的選擇性小,生成了NO或N2O氣體,污染環(huán)境。
(3)氮氧化物(SCR)技術(shù)脫除煙氣中氨與氮氧化物。反應(yīng)原理如圖2所示。設(shè)參加反應(yīng)的NO和NO2的物質(zhì)的量相等,寫出圖中發(fā)生的SCR技術(shù)無(wú)害化處理的化學(xué)方程式:2NH3+NO+NO2=2N2+3H2O2NH3+NO+NO2=2N2+3H2O。
(4)在V-Ti-O-Mo催化劑作用下,利用氨氧化合成重要原料2-氰基吡啶():2(s)+2NH3(g)+3O2(g)催化劑2(s)+6H2O(g)ΔH<0。為探究催化劑V-Ti-O-Mo在不同溫度下對(duì)反應(yīng)的影響,在10L容器中加入2-甲基吡啶、氨、氧氣的物質(zhì)的量分別為10mol、60mol和40mol,在360~400℃下用時(shí)1h分別進(jìn)行了多組實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。已知:收率=轉(zhuǎn)化率×選擇性。
(
3
a
-
5
b
)
2
(
3
a
-
5
b
)
2
2
n
生成
(
N
2
)
n
總轉(zhuǎn)化
(
N
H
3
)
催化劑
反應(yīng)溫度/℃ | 2-甲基吡啶轉(zhuǎn)化率/% | 選擇性/% | 收率/% |
360 | 80.7 | 94.9 | 76.6 |
370 | 86.5 | 95.5 | 82.6 |
380 | 91.1 | 93.5 | 85.2 |
390 | 95.4 | 80.1 | 76.4 |
400 | 97.7 | 58.1 | 56.8 |
373~380℃
373~380℃
。有人認(rèn)為360℃時(shí),2-甲基吡啶轉(zhuǎn)化率80.7%不是該反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率,其理由是 該反應(yīng)是放熱反應(yīng),平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低,表格內(nèi)相同時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,說(shuō)明不是平衡轉(zhuǎn)化率
該反應(yīng)是放熱反應(yīng),平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低,表格內(nèi)相同時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,說(shuō)明不是平衡轉(zhuǎn)化率
。(S)用CuO-CeO2作催化劑參與NH3-sco反應(yīng)。路徑如圖3所示。高分散的活性CuO將是NH3轉(zhuǎn)移至CeO2表面,隨后通過(guò)Ce4+與Ce3+之間的快速轉(zhuǎn)化,NH3形成NHx。當(dāng)沒有氣態(tài)氧存在時(shí),NHx與晶格氧反應(yīng)生成N2和N2O,同時(shí)出現(xiàn)氧空位。隨后通入氣態(tài)氧的作用
重新填滿氧空位,替代晶格氧參與NH3-sco反應(yīng),在CeO2表面上形成[NO]后與NHx反應(yīng)最終生成N2
重新填滿氧空位,替代晶格氧參與NH3-sco反應(yīng),在CeO2表面上形成[NO]后與NHx反應(yīng)最終生成N2
。【答案】;高于250℃,氨氣的轉(zhuǎn)化率高,生成N2的選擇性小,生成了NO或N2O氣體,污染環(huán)境;2NH3+NO+NO2=2N2+3H2O;373~380℃;該反應(yīng)是放熱反應(yīng),平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低,表格內(nèi)相同時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,說(shuō)明不是平衡轉(zhuǎn)化率;重新填滿氧空位,替代晶格氧參與NH3-sco反應(yīng),在CeO2表面上形成[NO]后與NHx反應(yīng)最終生成N2
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3
a
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5
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:18引用:1難度:0.6
相似題
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1.第五主族的磷單質(zhì)及其化合物在工業(yè)上有廣泛應(yīng)用.
(1)同磷灰石在高溫下制備黃磷的熱化學(xué)方程式為:
4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g)△H已知相同條件下:4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)△H12Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)△H2SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s)△H3用△H1、△H2和△H3表示△H,則△H=
(2)白磷與氧氣反應(yīng)生成P4O10固體.已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為:P-P a kJ?mol-1、P-O b kJ?mol-1、P═O c kJ?mol-1、O═O d kJ?mol-1.根據(jù)圖1的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
(3)三聚磷酸可視為三個(gè)磷酸分子(磷酸結(jié)構(gòu)式如圖2)之間脫去兩個(gè)水分子產(chǎn)物,其結(jié)構(gòu)式為
(4)次磷酸(H3PO2)為一元酸,分子中含一個(gè)羥基,其鈉鹽的正鹽的化學(xué)式為
(a)□Ni2++□H2PO2-+□
(b)6H2PO-2+2H+=2P+4H2PO3-+3H2↑請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上寫出并配平反應(yīng)式(a);
②利用①中反應(yīng)可在塑料鍍件表面沉積鎳-磷合金,從而達(dá)到化學(xué)鍍鎳的目的,這是一種常見的化學(xué)鍍.請(qǐng)從以下方面比較化學(xué)鍍與電鍍.原理上的不同點(diǎn):發(fā)布:2024/11/19 8:0:1組卷:76引用:2難度:0.1 -
2.氨和聯(lián)氨(N2H4)是氮的兩種常見化合物,在科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用.聯(lián)氨(又稱肼,N2H4或H2N-NH2,無(wú)色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料,可用作火箭燃料.回答下列問(wèn)題:
(1)聯(lián)氨分子的電子式為
(2)實(shí)驗(yàn)室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨,該反應(yīng)中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為2:1,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(3)①2O2(g)+N2(g)═N2O4(g)△H1
②ON2(g)+2H2(g)═N2H4(l)△H2
③O2(g)+2H2(g)═2H2O(g)△H3
④N2H4(l)+N2O4(l)═3N2(g)+4H2O(g)△H4=-1038.6kJ?mol-1
上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為△H4=
(4)聯(lián)氨可用作火箭燃料,燃燒時(shí)發(fā)生的反應(yīng)是N2O4(l)+2N2O4(l)═3N2(g)+4H2O(g)△H=-1038.6kJ?mol-1,若該反應(yīng)中有4molN-H鍵斷裂,則反應(yīng)放出的熱量為發(fā)布:2024/11/18 8:0:1組卷:12引用:0難度:0.9 -
3.已知在1200℃時(shí),天然氣脫硫工藝中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng):
①H2S(g)+O2(g)═SO2(g)+H2O(g) ΔH132
②2H2S(g)+SO2(g)═S2(g)+2H2O(g) ΔH232
③H2S(g)+O2(g)═S(g)+H2O(g) ΔH312
④2S(g)═S2(g) ΔH4
則ΔH4的正確表達(dá)式為( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/6 13:30:1組卷:371引用:6難度:0.5
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