烟气的脱硝（除NOx）技术和脱硫（除SO2）技术都是环境科学研究的热点．（1）选择性催化还原技术（SCR）是目前最成熟的烟气脱硝技术，即在催化剂作用下，用还原剂（如NH3）选择性地与NOx

Question

烟气的脱硝（除NO_x）技术和脱硫（除SO₂）技术都是环境科学研究的热点．
（1）选择性催化还原技术（SCR）是目前最成熟的烟气脱硝技术，即在催化剂作用下，用还原剂（如NH₃）选择性地与NO_x反应生成N₂和H₂O．
①已知：4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.5kJ•mol^-1
N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ•mol^-1
则4NH₃（g）+4NO（g）+O₂（g）=4N₂（g）+6H₂O（g）△H=___
②在催化剂作用下，尿素[CO（NH₂）₂]也可以将NO_x反应生成N₂和H₂O．写出CO（NH₂）₂与NO₂反应的化学方程式___．
（2）催化剂V₂O₅可用于处理NO_x、SO₂．
①图1是一种用NH₃脱除烟气中NO的原理．当消耗a mol NH₃和b mol O₂时，消耗NO的物质的量为___．
②V₂O₅在催化降解NO_x的过程中，也会对SO₂的氧化起到一定的催化作用，其反应式如下：
a． V₂O₅+SO₂=V₂O₄+SO₃
b．___
c． 2VOSO₄=V₂O₅+SO₂+SO₃
③SO₃进一步与烟气中逃逸的氨反应，生成硫酸氢铵和硫酸铵．n（NH₃）：n（SO₃）对硫酸氢铵及硫酸铵形成的影响如图5所示，图5中A、C区域代表的物质分别为___，___．
（3）①电解吸收也是脱硝的一种方法．用6%的稀硝酸吸收NO_x生成亚硝酸[Ka（HNO₂）=5.1×10^-4]，再将吸收液导入电解槽电解，使之转化为硝酸．电解装置如图3所示．阳极的电极反应式为___．
②O₃也可用于烟气脱硝．O₃氧化NO₂的氧化产物为___．_x2
3x22
322^-1
₂₂^-1
<sub>3222
22x22222
25x2
332
25x2
252243

42523
333
x2</sub>^-4
₃₃₂

Answer 1

（1）①已知：4NH₃3（g）+5O₂2（g）⇌4NO（g）+6H₂2O（g）△H=-905.5kJ•mol^-1-1①
N₂2（g）+O₂2（g）⇌2NO（g）△H=+180kJ•mol^-1-1②，
根据盖斯定律①-②×2可得：4NH₃3（g）+4NO（g）+O₂2（g）⇌4N2（g）+6H₂2O（g）△H=（-905.5kJ•mol^-1-1）-（+180kJ•mol^-1-1）×2=-1625.5kJ/mol；
故答案为：-1625.5kJ/mol；
②据原子守恒和电子守恒，可以写为：4CO（NH₂2）₂2+6NO₂2═7N₂2+4CO₂2+8H₂2O，
故答案为：4CO（NH₂2）₂2+6NO₂2═7N₂2+4CO₂2+8H₂2O；
（2）①氧气、一氧化氮和氨气反应生成氮气和水，反应中氨气失去的电子的物质的量等于NO和氧气得到的电子总物质的量，2mol NH₃3转化为N₂2失去6mol电子，amolNH₃3反应失去电子3amol，1mol O₂2得到4mol电子，bmolO₂2反应得到电子4bmol，则NO转化为N₂2得到的电子为(3a-4b)/(2)mol，
故答案为：(3a-4b)/(2)mol；
②V₂O₅氧化SO₂时，自己被还原为四价钒化合物，还生成三氧化硫；四价钒化合物再被氧气氧化生成VOSO₄，VOSO₄ 分解生成V₂O₅、SO₂、SO₃，
该催化循环机理的化学方程式为：
SO₂+V₂O₅═SO₃+V₂O₄，
2SO₂+O₂+V₂O₄=2VOSO₄，
2VOSO₄=V₂O₅+SO₂+SO₃，
故答案为：2SO₂+O₂+V₂O₄=2VOSO₄；
③SO₃进一步与烟气中逃逸的氨反应，生成硫酸氢铵和硫酸铵．分析n（NH₃）：n（SO₃）对硫酸氢铵及硫酸铵形成的影响可知，三氧化硫越多生成产物为硫酸氢氨，氨气越多生成的产物为硫酸铵，则图5中A、C区域代表的物质分别为（NH₄）₂SO₄，NH₄HSO₄；，
故答案为：（NH₄）₂SO₄，NH₄HSO₄；
（3）①电解吸收也是脱硝的一种方法．用6%的稀硝酸吸收NO_x生成亚硝酸[Ka（HNO₂）=5.1×10^-4]，再将吸收液导入电解槽电解，使之转化为硝酸，阳极上亚硝酸失电子发生氧化反应，阳极电极反应为：H₂O+HNO₂-2e^-=3H⁺+NO₃^-，
故答案为：H₂O+HNO₂-2e^-=3H⁺+NO₃^-；
②O₃也可用于烟气脱硝．二氧化氮中氮元素化合价+4价，O₃氧化NO₂的氧化产物为+5价氮的化合物为N₂O₅，故答案为：N₂O₅ ． (3a-4b)/(2)3a-4b23a-4b3a-4b3a-4b222mol，
故答案为：(3a-4b)/(2)mol；
②V₂O₅氧化SO₂时，自己被还原为四价钒化合物，还生成三氧化硫；四价钒化合物再被氧气氧化生成VOSO₄，VOSO₄ 分解生成V₂O₅、SO₂、SO₃，
该催化循环机理的化学方程式为：
SO₂+V₂O₅═SO₃+V₂O₄，
2SO₂+O₂+V₂O₄=2VOSO₄，
2VOSO₄=V₂O₅+SO₂+SO₃，
故答案为：2SO₂+O₂+V₂O₄=2VOSO₄；
③SO₃进一步与烟气中逃逸的氨反应，生成硫酸氢铵和硫酸铵．分析n（NH₃）：n（SO₃）对硫酸氢铵及硫酸铵形成的影响可知，三氧化硫越多生成产物为硫酸氢氨，氨气越多生成的产物为硫酸铵，则图5中A、C区域代表的物质分别为（NH₄）₂SO₄，NH₄HSO₄；，
故答案为：（NH₄）₂SO₄，NH₄HSO₄；
（3）①电解吸收也是脱硝的一种方法．用6%的稀硝酸吸收NO_x生成亚硝酸[Ka（HNO₂）=5.1×10^-4]，再将吸收液导入电解槽电解，使之转化为硝酸，阳极上亚硝酸失电子发生氧化反应，阳极电极反应为：H₂O+HNO₂-2e^-=3H⁺+NO₃^-，
故答案为：H₂O+HNO₂-2e^-=3H⁺+NO₃^-；
②O₃也可用于烟气脱硝．二氧化氮中氮元素化合价+4价，O₃氧化NO₂的氧化产物为+5价氮的化合物为N₂O₅，故答案为：N₂O₅ ． (3a-4b)/(2)3a-4b23a-4b3a-4b3a-4b222mol；
②V₂2O₅5氧化SO₂2时，自己被还原为四价钒化合物，还生成三氧化硫；四价钒化合物再被氧气氧化生成VOSO₄4，VOSO₄4 分解生成V₂2O₅5、SO₂2、SO₃3，
该催化循环机理的化学方程式为：
SO₂2+V₂2O₅5═SO₃3+V₂2O₄4，
2SO₂2+O₂2+V₂2O₄4=2VOSO₄4，
2VOSO₄4=V₂2O₅5+SO₂2+SO₃3，
故答案为：2SO₂2+O₂2+V₂2O₄4=2VOSO₄4；
③SO₃3进一步与烟气中逃逸的氨反应，生成硫酸氢铵和硫酸铵．分析n（NH₃3）：n（SO₃3）对硫酸氢铵及硫酸铵形成的影响可知，三氧化硫越多生成产物为硫酸氢氨，氨气越多生成的产物为硫酸铵，则图5中A、C区域代表的物质分别为（NH₄4）₂2SO₄4，NH₄4HSO₄4；，
故答案为：（NH₄4）₂2SO₄4，NH₄4HSO₄4；
（3）①电解吸收也是脱硝的一种方法．用6%的稀硝酸吸收NO_xx生成亚硝酸[Ka（HNO₂2）=5.1×10^-4-4]，再将吸收液导入电解槽电解，使之转化为硝酸，阳极上亚硝酸失电子发生氧化反应，阳极电极反应为：H₂2O+HNO₂2-2e^--=3H⁺++NO₃3^--，
故答案为：H₂2O+HNO₂2-2e^--=3H⁺++NO₃3^--；
②O₃3也可用于烟气脱硝．二氧化氮中氮元素化合价+4价，O₃3氧化NO₂2的氧化产物为+5价氮的化合物为N₂2O₅5，故答案为：N₂2O₅ 5 ．