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水泥窯爐可產生大量NOx,是高污染排放的工業(yè)窯爐,如何處理水泥窯爐產生的尾氣是科技工作者非常關心的問題。
回答下列問題:
(1)NOx可能引發(fā)的環(huán)境問題是
酸雨或光化學煙霧
酸雨或光化學煙霧
(填一種)。
(2)“水泥窯協(xié)同焚燒污泥”既有助于減少水泥窯煙氣中NOx的排放,又能處理城市污泥。該方法是將污泥投加到水泥預分解爐內,利用污泥燃燒產生的還原性氣體(NH3、CO等)還原水泥窯煙氣中的NOx
①CO還原NO的反應歷程中相對能量變化如圖:
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該歷程中最大能壘(活化能)E=
298.4
298.4
kJ?mol-1,該步驟的化學方程式是
2NO(g)+2CO(g)=N2O2(g)+2CO(g)
2NO(g)+2CO(g)=N2O2(g)+2CO(g)
;CO還原NO總反應的熱化學方程式是
2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-373.6 kJ/mol
2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-373.6 kJ/mol
。
②將一定量的污泥投加到水泥預分解爐內,控制燃燒溫度為1200℃,測得燃燒過程中NO的濃度和O2、CO2的體積分數(shù)隨時間變化如圖(左)所示。0~50s內,以NO表示的反應速率v(NO)=
6.0×10-7
6.0×10-7
mol?L-1?s-1;圖中表示CO2的體積分數(shù)隨時間變化的曲線是
b
b
(填“a”或“b”)。
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(3)在水泥窯爐高溫主燃區(qū)噴氨也可還原NO,主要反應為:6NO(g)+4NH3(g)?5N2(g)+6H2O(g) ΔH<0。實驗測得主燃區(qū)溫度、過量空氣系數(shù)(KSR1)與NO還原效率的關系如圖(右)所示。
①“還原氣氛”下,該反應的最佳條件是
C
C
(填標號)。
A.T=1473,KSR1=0.75
B.T=1573,KSR1=1.2
C.T=1673,KSR1=0.85
②“氧化氣氛”下,當KSR1=1.2時,NO的還原效率低于“基準”的原因是
正反應是氣體體積增大的放熱反應,在溫度不變時,KSR1增大,導致體系的壓強增大,化學平衡向氣體體積減小的逆反應方向移動,從而使NO還原效率降低
正反應是氣體體積增大的放熱反應,在溫度不變時,KSR1增大,導致體系的壓強增大,化學平衡向氣體體積減小的逆反應方向移動,從而使NO還原效率降低
。

【答案】酸雨或光化學煙霧;298.4;2NO(g)+2CO(g)=N2O2(g)+2CO(g);2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-373.6 kJ/mol;6.0×10-7;b;C;正反應是氣體體積增大的放熱反應,在溫度不變時,KSR1增大,導致體系的壓強增大,化學平衡向氣體體積減小的逆反應方向移動,從而使NO還原效率降低
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:18引用:2難度:0.7
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    操作步驟河 實驗現(xiàn)象 解釋原因
    Ⅰ.振蕩注射器,觀察現(xiàn)象 無明顯現(xiàn)象
     
    Ⅱ.打開彈簧夾,快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾,觀察現(xiàn)象
     
     
    Ⅲ.振蕩注射器,再觀察現(xiàn)象 氣體又變?yōu)闊o色,注射器的活塞向內移動
     
    (2)如果要將注射器中的NO充分轉化,可以采取什么措施?
     
    。
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