21. 汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的重要原因之一,治理汽车尾气和燃煤尾气是环境保护的重要课题。回答下列问题:
(1)煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物,用CH
4催化还原NO
2可消除氮氧化物的污染。已知:①CH
4(g)+ 2NO
2(g)= N
2(g)+CO
2(g)+2H
2O(g) △H=-867.0kJ/mol;②N
2(g)+2O
2(g)= 2NO
2(g) △H=+67.8 kJ/mol;③N
2(g)+O
2(g)=2NO(g) △H=+89.0 kJ/mol则CH
4催化还原NO的热化学方程式为
___________________。
(2)在汽车排气系统中安装三元催化转化器,可发生反应:2NO(g)+2CO(g)
2CO
2(g)+N
2(g)。在某密闭刚性容器中通入等量的CO和NO,发生上述反应时,c(CO)随温度(
T)和时间(
t)的变化曲线如图所示。
①据此判断该反应的正反应为
__________(填“放热”或“吸热”)反应。
②温度T
1时,该反应的平衡常数
K=
___________;反应速率v=v
正-v
逆=k
正c
2(NO)c
2(CO)-k
逆c
2(CO
2)c(N
2),k
正、k
逆分别为正、逆反应速率常数,计算a处
=
______________。
(3)SNCR-SCR脱硝技术是一种新型的除去烟气中氮氧化物的脱硝技术,一般采用氨气或尿素作还原剂,其基本流程如图:
①SNCR-SCR脱硝技术中用NH
3作还原剂还原NO的主要反应为4NH
3(g)+4NO(g)+O
2(g)=4N
2(g)+6H
2O(g),△H<0,则用尿素[CO(NH
2)
2]作还原剂还原NO
2的化学方程式为
_________________。
②体系温度直接影响SNCR技术的脱硝效率,如图所示:
SNCR与SCR技术相比,SCR技术的反应温度不能太高,其原因是
_________________;当体系温度约为925℃时,SNCR脱硝效率最高,其可能的原因是
_____________________。