解题思路:(1)一氧化氮不稳定,易和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮;
(2)a.一氧化氮不易溶于,而二氧化氮易溶于水,反应生成NO;
b.亚硫酸钠不稳定,易被氧气氧化;
C.用CO作脱除剂,则氮氧化物得电子发生还原反应;
(3)Ⅰ. ①根据盖斯定律,将两个热化学方程式相加,然后进行颠倒即得目标方程式,其焓变进行相应改变;
②尿素释放NH3的反应是吸热反应,根据温度对化学平衡及氨气溶解度的影响进行分析;
Ⅱ.①CO(NH2)2的含量越高,NO脱除率越高;
②、800℃~900℃区间内NO脱除率增大,NO参加反应,即尿素与NO反应生成N2;
③、900℃~1200℃区间内脱除率下降,NO浓度上升,反应中应该生成NO;
④、A点到BNO脱除率由0.55变为0.75,故NO的浓度变化量为(0.75-0.55)×6×10-4mg/m3=1.2×10-4mg/m3,再利用
[浓度变化量/时间]计算NO的脱除速率.
(1)一氧化氮不稳定,易和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,故NO形成硝酸型酸雨的反应为:2NO+O2═2NO2、3NO2+H2O═2HNO3+NO,故答案为:2NO+O2═2NO2、3NO2+H2O═2HNO3+NO;
(2)a.一氧化氮不易溶于,而二氧化氮易溶于水,反应生成NO,不利于吸收含氮烟气中的NO,故a正确;
b.亚硫酸钠不稳定,易被氧气氧化,O2会降低Na2SO3的利用率,故b正确;
C.用CO作脱除剂,被氧化,则氮氧化物得电子发生还原反应,不会生成NO2,烟气中NO2的浓度不增加,故c错误;
故答案为:ab;
(3)①已知:2NH3(g)+CO2(g)⇌H2NCOONH4(s)△H=-159.5kJ/mol
H2NCOONH4(s)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=+28.5kJ/mol
根据盖斯定律,两热化学方程式相加得2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-131kJ/mol,
故尿素释放出NH3的热化学方程式为:CO(NH2)2(s)+H2O(l)⇌2NH3(g)+CO2(g)△H=+131kJ/mol,
故答案为:CO(NH2)2(s)+H2O(l)⇌2NH3(g)+CO2(g)△H=+131kJ/mol;
②释放氨气的反应是吸热反应,升高温度,有利于平衡向吸热反应方向进行,同时温度升高,氨气的溶解度降低,均有利于向释放氨气的方向进行,
故答案为:升高温度;升高温度有利于平衡向吸热反应方向进行,同时温度升高,氨气的溶解度降低,均有利于向释放氨气的方向进行;
Ⅱ.①CO(NH2)2的含量越高,NO的转化率越大,即NO脱除率越高,所以曲线a 对应CO(NH2)2与NO的物质的量比值是3:1,故答案为3:1;
②800℃~900℃区间内NO脱除率增大,所以NO是作为反应物参加反应,高温时,尿素分解生成氨气、二氧化碳,氨气和一氧化氮发生氧化还原反应生成氮气,即尿素与NO反应生成N2,同时生成二氧化碳和水,所以反应方程式为:4NH3+6NO═5N2+6H2O 或 2CO(NH2)2+6 NO═2CO2+4H2O+5N2,
故答案为:4NH3+6NO═5N2+6H2O 或 2CO(NH2)2+6 NO═2CO2+4H2O+5N2;
③900℃~1200℃区间内脱除率下降,所以NO浓度上升,则该反应中应该有NO,尿素分解生成的氨气和烟气中的氧气反应生成一氧化氮和水,导致NO浓度增大,所以反应方程式为:4NH3+5O2═4NO+6H2O,
故答案为:4NH3+5O2═4NO+6H2O;
④A点到BNO脱除率由0.55变为0.75,故NO的浓度变化量为(0.75-0.55)×6×10-4mg/m3=1.2×10-4mg/m3
所以NO的脱除速率=
1.2×10−4mg/m3
0.8s=1.5×10-4mg/(m3.s),
故答案为:1.5×10-4.
点评:
本题考点: 氮的氧化物的性质及其对环境的影响;化学平衡的影响因素.
考点点评: 本题考查氮的化合物及其性质,注意尿素加热时会分解生成氨气,且尿素是有机氮肥,正确分析图象是解本题的关键,注意图象中的曲线趋向和转折点.