Question

【题目】为更有效处理工业废气中排放的氮氧化物(NOx)、SO2等，减少大气污染。科学家不断对相关反应进行研究尝试。

（1）脱硝反应机理如图，Cu＋的作用是___，C2H4参与的反应方程式__。

（2）选择性催化还原技术(SCR)是目前较为成熟的烟气脱硝技术，其反应原理主要为：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)；ΔH＝-1627kJmol-1

①该方法应控制反应温度在315～400℃之间，反应温度不宜过高的原因是__。

②氨氮比n(NH3)/n(NO)会直接影响该方法的脱硝率。如图为350℃时，只改变氨气的投放量，NO的百分含量与氨氮比的关系图。当>1.0时，烟气中NO含量反而增大，主要原因是___。

（3）烟气脱硫、脱硝一体化技术是大气污染防治研究的热点。ClO2及NaClO2均是性能优良的脱硫脱硝试剂。

某研究小组用ClO2进行单独脱除SO2实验时，测得SO2的脱除率随溶液pH变化如图所示。当3<pH<7时，随pH的增大，SO2脱除率逐渐降低，其原因是___；在pH约7.8之后，随pH的增大，SO2脱除率又开始升高，其原因是___。

Answer 1

【答案】催化剂 2C2H4+6Cu+(NO2)=3N2+4CO2+4H2O+6Cu+ 正反应放热，温度过高会降低NO的转化率 NH3和O2再次反应生成NO(或4NH3+5O2=4NO+6H2O) pH<7时，随着pH值的增大，ClO2的稳定性降低氧化性减弱，SO2的脱除率降低 当pH>7.8后，随着碱性的增强，生成ClO2-增多，氧化性增强，SO2的脱除率上升

【解析】

（1）根据图象可知，Cu+在反应前后不变，乙烯与O2、NO在Cu+作用下生成CO2、N2和H2O，以此分析作答；

（2）①根据温度对反应速率和化学平衡的影响进行分析；

②NH3与O2反应生成NO；

（3）根据题意可知ClO2在酸性条件下稳定，酸性减弱，ClO2氧化性减弱；随着pH的增大，ClO2在碱性条件下可发生歧化反应生成亚氯酸盐，亚氯酸盐具有强氧化性。

（1）根据图象可知，Cu+在反应前后不变，乙烯与O2、NO在Cu+作用下生成CO2、N2和H2O，反应方程式为：2C2H4+6Cu+(NO2)=3N2+4CO2+4H2O+6Cu+；

（2）①该反应为放热反应，温度过高，使脱硝的主要反应平衡逆向移动，脱硝率降低；

②当>1.0时，过量的NH3与O2反应生成NO，所以烟气中NO的浓度增大，烟气中NO的含量增大；

（3）根据题意可知ClO2在酸性条件下稳定，具有强氧化性，因此当3<pH<7时，随pH的增大，SO2脱除率逐渐降低；在pH>7.8时，随pH的增大，ClO2在碱性条件下可发生歧化反应生成亚氯酸盐，亚氯酸盐具有强氧化性，SO2脱除率又开始升高。