Question

SNCR－SCR是一種新型的煙氣脫硝技術(shù)(除去煙氣中的NO_x），其流程如下：

（1）反應(yīng)2NO＋2CO2CO₂＋N₂能夠自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH      0（填“＞”或“＜”）。

（2）SNCR－SCR流程中發(fā)生的主要反應(yīng)有：

①4NO(g)＋4NH₃(g)＋O₂(g)4N₂(g)＋6H₂O(g)  ΔH＝－1627.2kJ•mol^－1；

②6NO(g)＋4NH₃(g)5N₂(g)＋6H₂O(g)  ΔH＝－1807.0 kJ•mol^－1；

③6NO₂(g)＋8NH₃(g)7N₂(g)＋12H₂O(g)  ΔH＝－2659.9 kJ•mol^－1；

反應(yīng)N₂(g)＋O₂(g)2NO(g)的ΔH＝               kJ•mol^－1。

（3）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作燃料電池，其原理見圖。

該電池在使用過程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y，其電極反應(yīng)為：                              

（4）可利用該電池處理工業(yè)廢水中含有的Cr₂O₇^2－，處理過程中用Fe作兩極電解含Cr₂O₇^2-的酸性廢水，隨著電解的進(jìn)行，陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr（OH）₃沉淀來除去Cr₂O₇^2-。

①寫出電解過程中Cr₂O₇^2－被還原為Cr³⁺的離子方程式：                                      。

②該電池工作時(shí)每處理100L Cr₂O₇^2-濃度為0.002mol/L廢水，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣           L。

 

Answer 1

【答案】

（1）< (2分)（2）+179.8 (2分) （3）NO₂＋NO₃^－－e^－＝N₂O₅(2分)

（4）①Cr₂O₇^2－+ 6Fe²⁺+ 14H⁺= 2Cr³⁺+ 6Fe³⁺+7 H₂O (2分)②13.44 (2分)

【解析】

試題分析：（1）要想反應(yīng)2NO＋2CO2CO₂＋N₂能夠自發(fā)進(jìn)行，則有ΔH—TΔS＜0，該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的熵減反應(yīng)，ΔS＜0，則該反應(yīng)的ΔH＜0；（2）根據(jù)蓋斯定律：①—②得

N₂(g)＋O₂(g)2NO(g)的ΔH＝+179.8kJ•mol^－1；（3）由題給燃料電池裝置圖知，NO₂在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，生成N₂O₅,電極反應(yīng)式為：NO₂＋NO₃^－－e^－＝N₂O₅；（4）①用Fe作兩極電解含Cr₂O₇^2-的酸性廢水，陽極電極反應(yīng)式為：Fe - 2e^-=Fe²⁺，電解過程中Cr₂O₇^2－被還原為Cr³⁺的離子方程式為

Cr₂O₇^2－+ 6Fe²⁺+ 14H⁺= 2Cr³⁺+ 6Fe³⁺+7 H₂O；②根據(jù)題給反應(yīng)和電子守恒得Cr₂O₇^2－和氧氣的關(guān)系式：Cr₂O₇^2－——3O₂；100L Cr₂O₇^2-濃度為0.002mol/L廢水中Cr₂O₇^2-的物質(zhì)的量為0.2mol，消耗氧氣為0.6mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為13.44L。

考點(diǎn)：以化學(xué)工藝為載體考查化學(xué)反應(yīng)方向的判斷、蓋斯定律、電化學(xué)及相關(guān)計(jì)算。