Question

SNCR－SCR是一种新型的烟气脱硝技术(除去烟气中的NO_x），其流程如下：

（1）反应2NO＋2CO2CO₂＋N₂能够自发进行，则该反应的ΔH      0（填“＞”或“＜”）。

（2）SNCR－SCR流程中发生的主要反应有：

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；

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

（3）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作燃料电池，其原理见图。

该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应为：                              

（4）可利用该电池处理工业废水中含有的Cr₂O₇^2－，处理过程中用Fe作两极电解含Cr₂O₇^2-的酸性废水，随着电解的进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr（OH）₃沉淀来除去Cr₂O₇^2-。

①写出电解过程中Cr₂O₇^2－被还原为Cr³⁺的离子方程式：                                      。

②该电池工作时每处理100L Cr₂O₇^2-浓度为0.002mol/L废水，消耗标准状况下氧气           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】

试题分析：（1）要想反应2NO＋2CO2CO₂＋N₂能够自发进行，则有ΔH—TΔS＜0，该反应为气体物质的量减小的熵减反应，ΔS＜0，则该反应的ΔH＜0；（2）根据盖斯定律：①—②得

N₂(g)＋O₂(g)2NO(g)的ΔH＝+179.8kJ•mol^－1；（3）由题给燃料电池装置图知，NO₂在负极发生氧化反应，生成N₂O₅,电极反应式为：NO₂＋NO₃^－－e^－＝N₂O₅；（4）①用Fe作两极电解含Cr₂O₇^2-的酸性废水，阳极电极反应式为：Fe - 2e^-=Fe²⁺，电解过程中Cr₂O₇^2－被还原为Cr³⁺的离子方程式为

Cr₂O₇^2－+ 6Fe²⁺+ 14H⁺= 2Cr³⁺+ 6Fe³⁺+7 H₂O；②根据题给反应和电子守恒得Cr₂O₇^2－和氧气的关系式：Cr₂O₇^2－——3O₂；100L Cr₂O₇^2-浓度为0.002mol/L废水中Cr₂O₇^2-的物质的量为0.2mol，消耗氧气为0.6mol，标准状况下的体积为13.44L。

考点：以化学工艺为载体考查化学反应方向的判断、盖斯定律、电化学及相关计算。