氮的化合物合成、應用及氮的固定一直是科學研究的熱點。(1)以CO2與NH3為原料合成化肥尿素的主要反應如下：①...

問題詳情：

氮的化合物合成、應用及氮的固定一直是科學研究的熱點。

(1) 以CO2與NH3為原料合成化肥尿素的主要反應如下：

① 2NH3(g)＋CO2(g)＝NH2CO2NH4(s)；ΔH＝－159.47 kJ·mol−1

② NH2CO2NH4(s)＝CO (NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝a kJ·mol−1

③ 2NH3(g)＋CO2(g)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝－86.98 kJ·mol−1

則a為____。

(2) 尿素可用於濕法煙氣脱氮工藝，其反應原理為：NO＋NO2＋H2O＝2HNO2；2HNO2＋CO(NH2)2＝2N2↑＋CO2↑＋3H2O。

① 當煙氣中NO、NO2按上述反應中係數比時脱氮效果最佳。若煙氣中V(NO)∶V(NO2)＝5∶1時，可通入一定量的空氣，同温同壓下，V(空氣)∶V(NO)＝____(空氣中氧氣的體積含量大約為20%)。

② 如圖表示尿素含量對脱氮效率的影響，從經濟因素上考慮，一般選擇尿素濃度約為____%。

(3)用稀**吸收NOx，得到HNO3和HNO2(弱*)的混合溶液，電解該混合溶液可獲得較濃的**。寫出電解時陽極的電極反應式：____。

(4)利用脱氮菌可淨化低濃度NO廢氣。當廢氣在塔內停留時間均為90s的情況下，測得不同條件下NO的脱氮率如圖所示。

① 由圖知，當廢氣中的NO含量增加時，宜選用____法提高脱氮的效率。

② 圖Ⅱ中，循環吸收液加入Fe2+、Mn2+，提高了脱氮的效率，其可能原因為____。

(5)研究表明：NaClO/H2O2**複合吸收劑可同時有效脱硫、脱*。圖所示為複合吸收劑組成一定時，温度對脱硫脱*的影響。温度高於60℃後，NO去除率下降的原因為____。

【回答】

【*】    (1). +72.49    (2). 1:1    (3). 5(±0.2)    (4). HNO2−2e−+H2O＝3H++NO3−    (5). 好氧*化    (6). Fe2+、Mn2+對該反應有催化作用    (7). 温度升高H2O2分解速率加快

【解析】

【分析】

（1）根據所給反應，依據蓋斯定律可求a；

（2）根據方程式，可以看出，當煙氣中NO、NO2按1：1是效率最佳，分析計算當V（NO）：V（NO2）=5:1時，通入的空氣將NO和NO2的體積比變為1:1，從而確定空氣和NO的體積比；由圖中的曲線變化分析，隨尿素濃度變化，脱氮效率的變化，可得結論；

（3）依據電解原理，陽極發生失去電子的氧化反應，在陽極亞**失電子生成**；

（4）觀察圖中曲線的變化情況，即可得出結論；

（5）NaClO/H2O2**複合吸收劑可同時有效脱硫、脱*，但其中的H2O2，温度升高分解速率加快，NO去除率下降；

【詳解】（1）①，

②，

③

由蓋斯定律可得②=③-①得：a=-86.98kJ/mol-(-159.47kJ/mol)=+72.49kJ/mol；

本題*為：+72.49；

（2）①當煙氣中NO、NO2按上述反應中係數比時脱氮效果最佳，即1：1，若煙氣中V(NO)：V(NO2)=5:1時，設通入空氣中氧氣體積為x；2NOO2=2NO2

                                                 2x  x  2x  有=1:1

計算得到x=1，空氣體積為5，所以同温同壓下，V(空氣)∶V(NO)=1：1；

②由圖中的曲線可以看出，尿素濃度達到之前，脱氮效率隨着尿素濃度的增加而增加；尿素濃度達到後，脱氮效率隨着尿素濃度的增加變化很小；因此從經濟因素上考慮，尿素濃度一般約為；

本題*為：1：1 ，；

（3）依據電解原理，陽極發生失去電子的氧化反應，在陽極亞**失電子生成**，電極反應式為：HNO2−2e−+H2O＝3H++NO3−；

本題*為：HNO2−2e−+H2O＝3H++NO3−；

（4）①圖I可以看出，當廢氣中的NO含量增加時，好氧*化法，脱氮率高，故應選好氧*化法；

②從圖Ⅱ不難看出，在同等條件下，循環吸收液加入Fe2+、Mn2+，提高了脱氮的效率，所以Fe2+、Mn2+對該反應有催化作用；

本題*為：好氧*化，Fe2+、Mn2+對該反應有催化作用；

（5）NaClO/H2O2**複合吸收劑可同時有效脱硫、脱*，但其中的H2O2，温度升高分解速率增大，從圖III可以看出，使NO去除率下降；

本題*為：温度升高H2O2分解速率加快。

知識點：電離平衡 水解平衡

題型：綜合題