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脱硝通常指将烟气中的氮氧化物(NOx)转化为无害的物质。 (1)选择性催化还原技...

脱硝通常指将烟气中的氮氧化物(NOx)转化为无害的物质。

(1)选择性催化还原技术(SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术,即在金属催化剂作用下,用还原剂(如NH3)选择性地与NOx反应生成N2和H2O。

①已知:4MH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)   △H=-905.5kJ·mol-1

N2(g)+O2(g)2NO(g)   △H=+l80kJ •mol-1

完成该方法中主要反应的热化学方程式:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) △H=__________

②该方法应控制反应温度在315〜400℃之间,反应温度不宜过低也不宜过高的原因是_________________

③氨氮比[]会直接影响该方法的脱硝率,350℃时,只改变氨气的投放量,反应物X的转化率与氨氮比的关系如下图所示,则X是_______ (填学式)。氨氮比由0.5增加到1.0时,脱硝主要反应的平衡将向_______方向移动。当>1.0时,烟气中NO浓度反而增大,主要原因是______

(2)直接电解吸收也是脱硝的一种方法,用6%的稀硝酸吸收NOx生成HNO2(—元弱酸),再将吸收液导入电解槽电解,使之转化为硝酸。电解装置如上右图所示。

①图中b应连接电源的______(填“正极”或“负极”)。

②将石墨电极设置成颗粒状的目的是___________________

③阳极的电极反应式为_________________

 

-1 625.5 kJ •mol-1 温度过低,反应速率小;温度过离,使脱硝主要反应的平衡向逆反应方向移动,脱硝率降低(各1分,共2分)(说明:答“温度过低,催化剂活性降低;温度过高,使脱硝主要反应的平衡向逆反应方向移动,氮氧化物转化率降低”等合理答案也得分) NH3 正反应 过量氨气与氧气反应生成NO 负极 增大吸收液与电极的接触面积,提高电解反应的效率 H2O+HNO2-2e-==NO3-+3H+ 【解析】(1)①已知:4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.5kJ•mol-1① N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H=+180kJ•mol-1②,根据盖斯定律①-②×4可得:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)⇌4N2(g)+6H2O(g)△H=(-905.5kJ•mol-1)-(+180kJ•mol-1)×4=-1625.5kJ/mol; ②该方法应控制反应温度在315~400℃之间,反应温度不宜过低也不宜过高,温度越高反应速率越快,温度过低,反应速率小,温度过高,使脱硝的主要反应的平衡向逆方向移动,脱硝率降低; ③氨氮比[]越大,则氨气的物质的量越大,氨气的转化率越小,由图可知,随着氨气的浓度的增大,X的转化率减小,所以X为NH3;氨氮比增大,即氨气的浓度增大,平衡正向移动,所以氨氮比由0.5增加到1.0时,脱硝主要反应的平衡将向正反应方向移动;当>1.0时,氨气与氧气的反应生成NO,所以烟气中NO浓度增大; (2)①a电极上亚硝酸失电子生成硝酸,b电极上氢离子得电子生成氢气,所以a为阳极,b为阴极,则b与电源的负极相连; ②电极的面积越大,与溶液的接触越充分,电解效率越高,所以将石墨电极设置成颗粒状的目的是增大吸收液与电极的接触面积,提高电解反应的效率; ③阳极上亚硝酸失电子生成硝酸,其电极方程式为:H2O+HNO2-2e-=NO3-+3H+。 点睛:理解盖斯定律是解题的关键。根据盖斯定律,由已知热化学反应方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式,反应热也乘以相应的系数进行相应的加减。盖斯定律的使用方法:①写出目标方程式;②确定“过渡物质”(要消去的物质);③用消元法逐一消去“过渡物质”。  
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用含钴废料(含CoCO3、少量NiCO3与铁屑)制备CoCl2 • 6H2O的工艺流程如下:

已知:除镍过程中溶液pHCo的冋收率影响如下图所示;部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。

金属离子

开始沉淀的pH

完全沉淀的pH

Fe3+

1.5

4.1

Fe2+

7.5

9.7

Co2+

6.6

9.4

Ni2+

6.7

9.5

 

(1)酸浸工艺中用“稀HCl”替代了传统的“盐酸与硝酸的混酸”,其优点为_________

(2)除镍时应调节pH=______;此步骤中Ni2+是否形成Ni(OH)2沉淀?________

(3)除铁过程包括以下多个步骤:①___________________;②_____________;③过滤得CoCl2溶液。 (可供选用的试剂:30% H2O2l.0mol •L-1 KMnO4NaOH固体、CoCO3固体)

(4)除铁后加入盐酸调pH的作用是___________

(5)工业上采用减压蒸干的方法制备CoCl2 • 6H2O,减压蒸干的目的是________

 

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实验室用铁粉制备摩尔盐的操作流程如下:

 

1)流程中趁热过滤的原因是__________

2)检验反应1溶液中是否含Fe3+的实验方法为___________

3)为确定摩尔盐的化学式,进行如下实验:现称取4.704g新制摩尔盐,溶于水配制成100.0mL溶液,再将该溶液分成两等份。向其中一份溶液中加入足量Ba(OH)2溶液,并微热,逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,同时生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后带有红褐色,用足量稀盐酸处理沉淀物,充分反应后过滤、洗涤和干燥,得白色固体2.796g。另一份溶液用0.0500mol·L-1K2Cr2O7酸性溶液滴定,Cr2O72-恰好完全被还原为Cr3+,消耗K2Cr2O7溶液的体积为20.00mL 

25℃时,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,若要使溶液中SO42-离子沉淀完全(即该离子浓度须小于1×10-5mol·L-1),则此时c[(Ba(OH)2]≥________mol·L-1 

②确定该摩尔盐的化学式(写出计算过程)________

 

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阿塞那平(Asenapine)用于治疗精神分裂症,可通过以下方法合成(部分反应条件略去):

 

(1)化合物A中的含氧官能团为_______________(填官能团的名称)。

(2)化合物X的分子式为C4H9NO2,则其结构简式为________

(3)由D生成E的过程中先后发生加成反应和________反应(填写反应类型)。

(4)写出同时满足下列条件B的一种同分异构体的结构简式:____________

I.是萘()的衍生物,且取代基都在同—个苯环上;

II.分子中所有碳原子一定处于同一平面;

III.能发生银镜反应,且分子中含有4种不同化学环境的氢。

(5)已知: (R为烃基)。根据已有知识并结合相关信息,写出以ClCH2CH2CH2Cl和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂可任选)。

 

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黄铜灰渣(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3)生产硝酸铜溶液的流程如下:

(1)写出酸浸时Fe2O3和稀硫酸反应的离子方程式:_________________

(2)反应I中所加Zn不能过量的原因是________________

(3)滤液II中含有的金属阳离子主要有_____________

(4)写出反应II的离子方程式:______________。反应II应控制温度不能过高也不能过低的原因是___________________

(5)已知Cu(NO3)2·6H2O和Cu(NO3)2·3H2O的溶解度随温度的变化如图所示。则由A点对应的溶液获取Cu(NO3)2·3H2O的方法是_______________

 

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工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:

CO(g) +2H2(g) CH3OH(g)   △H =-90.8 kJ·mol-1

300℃时,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:

容器

反应物投入量

1 molCO、2 mol H2

1mol CH3OH

2mol CH3OH

平衡

数据

CH3OH的浓度(mol·L-1)

c1

c2

c3

反应的能量变化

a kJ

bkJ

ckJ

体系压强(Pa)

p1

p2

p3

反应物转化率

a1

a2

a3

 

 

下列说法正确的是

A. 2c1>c3    B. ∣a∣+∣b∣=90.8

C. 2p2<p3    D. a1+ a3<1

 

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