備考2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)強(qiáng)化訓(xùn)練第四章非金屬及其化合物第6講氮及其氧化物氫化物和銨鹽熱力學(xué)動(dòng)力學(xué)視角-氮氧化物污染氣體的處理

素養(yǎng)：熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)視角——氮氧化物污染氣體的處理命題特點(diǎn)：氮氧化物污染氣體處理中涉及的氧化還原、電化學(xué)、熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)等反應(yīng)原理。價(jià)態(tài)觀→供應(yīng)的還原劑或生成的產(chǎn)物；催化觀→重視溫度、pH和催化劑四大性質(zhì)（選擇性、活性、中毒和專一性）的影響；速率觀→動(dòng)力學(xué)產(chǎn)物；平衡觀→熱力學(xué)產(chǎn)物。人為活動(dòng)排放的氮氧化物主要來自機(jī)動(dòng)車尾氣排放、化石燃料燃燒、硝酸生產(chǎn)加工、金屬冶煉等，排放的氮氧化物超過環(huán)境自凈承受實(shí)力，對(duì)環(huán)境的損害極大。氮氧化物是形成酸雨、光化學(xué)煙霧、消耗臭氧的主要物質(zhì)之一。接受新方法將氮氧化物轉(zhuǎn)化為氮?dú)馐窍说趸镂廴镜闹饕胧?.[2024河北邯鄲模擬]汽車尾氣的治理是減輕空氣污染的有效途徑?？茖W(xué)家探討發(fā)覺含TiO2的混凝土或?yàn)r青可以適度消退汽車尾氣中的氮氧化物，其原理如下。下列關(guān)于“消退”過程的敘述錯(cuò)誤的是（D）A.部分光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能B.消退總反應(yīng)為：4NOx＋（5－2x）O2＋2H2O光TiC.運(yùn)用納米TiO2，產(chǎn)生的光生電子和空穴更多，NOx消退效率更高D.1molO2－比1mol·OH多9NA個(gè)電子（N解析由圖可知，在TiO2的催化作用下，紫外線供應(yīng)能量，發(fā)生反應(yīng)4NOx＋（5－2x）O2＋2H2O光TiO24HNO3，即有部分光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A正確；依據(jù)流程分析可知，消退總反應(yīng)為4NOx＋（5－2x）O2＋2H2O光TiO24HNO3，故B正確；納米TiO2與紫外線接觸面積更大，將產(chǎn)生更多的光生電子和空穴，從而消退更多的NOx，故C正確；1molO2－含有17mol電子，1mol·OH含有9mol電子，即1mol2.[2024河南洛陽模擬]工業(yè)上利用NH3對(duì)煙道氣進(jìn)行脫硝的SCR技術(shù)具有效率高、性能牢靠的優(yōu)勢(shì)。SCR技術(shù)的原理為NH3和NO在催化劑（MnO2）表面轉(zhuǎn)化為N2和H2O，反應(yīng)進(jìn)程中相關(guān)物質(zhì)的相對(duì)能量變更如圖所示。下列說法正確的是（A）A.總反應(yīng)為6NO＋4NH3MnO25N2＋6HB.NH2NO是脫硝反應(yīng)的催化劑C.上升溫度，脫硝反應(yīng)的正反應(yīng)速率的增大程度大于其逆反應(yīng)速率的增大程度D.確定總反應(yīng)速率的步驟是“NH2NO的轉(zhuǎn)化”解析由“SCR技術(shù)的原理為NH3和NO在催化劑（MnO2）表面轉(zhuǎn)化為N2和H2O”，可知總反應(yīng)的化學(xué)方程式為6NO＋4NH3MnO25N2＋6H2O，A正確；NH3吸附在催化劑表面后，經(jīng)過反應(yīng)形成了NH2NO，NH2NO又經(jīng)過反應(yīng)得到N2和H2O，所以NH2NO是脫硝反應(yīng)的中間產(chǎn)物，B錯(cuò)誤；由題圖知生成物的總相對(duì)能量比反應(yīng)物的總相對(duì)能量小，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，對(duì)于放熱反應(yīng)，上升溫度，平衡逆向移動(dòng)，所以上升溫度脫硝反應(yīng)的正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率的增大程度，C錯(cuò)誤；由題圖知，整個(gè)反應(yīng)進(jìn)程中“H的移除”過程的能壘最大，其速率是全過程幾個(gè)反應(yīng)中最小的，確定了總反應(yīng)的速率，3.[江蘇高考]N2O、NO和NO2等氮氧化物是空氣污染物，含有氮氧化物的尾氣需處理后才能排放。（1）N2O的處理。N2O是硝酸生產(chǎn)中氨催化氧化的副產(chǎn)物，用特種催化劑能使N2O分解。NH3與O2在加熱和催化劑作用下生成N2O的化學(xué)方程式為2NH3＋2O2催化劑△N2O＋3H2O（2）NO和NO2的處理。已除去N2O的硝酸尾氣可用NaOH溶液吸取，主要反應(yīng)為NO＋NO2＋2OH－2NO2－＋H22NO2＋2OH－NO2－＋NO3－＋①下列措施能提高尾氣中NO和NO2去除率的有BC（填字母）。A.加快通入尾氣的速率B.接受氣、液逆流的方式吸取尾氣C.吸取尾氣過程中定期補(bǔ)加適量NaOH溶液②吸取后的溶液經(jīng)濃縮、結(jié)晶、過濾，得到NaNO2晶體，該晶體中的主要雜質(zhì)是NaNO3（填化學(xué)式）；吸取后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是NO（填化學(xué)式）。（3）NO的氧化吸取。用NaClO溶液吸取硝酸尾氣，可提高尾氣中NO的去除率。其他條件相同，NO轉(zhuǎn)化為NO3－的轉(zhuǎn)化率隨NaClO溶液初始pH（用稀鹽酸調(diào)整）的①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl－和NO3－，其離子方程式為3HClO＋2NO＋H2O3Cl－＋2NO3－＋5H②NaClO溶液的初始pH越小，NO轉(zhuǎn)化率越高。其緣由是溶液pH越小，溶液中HClO的濃度越大，氧化NO的實(shí)力越強(qiáng)。解析（1）NH3被O2氧化生成N2O，N元素從－3價(jià)升至＋1價(jià)，1molNH3失去4mole－，O元素從0價(jià)降至－2價(jià)，1molO2得到4mole－，依據(jù)N和O元素得失電子守恒及原子守恒配平方程式。（2）①A項(xiàng)，通入尾氣速率過快時(shí)，尾氣吸取不充分，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，接受氣、液逆流的方式吸取尾氣時(shí)，尾氣吸取會(huì)更充分，正確；C項(xiàng)，補(bǔ)充NaOH溶液，c（OH－）增大，能更充分吸取尾氣，正確。②NO2與NaOH反應(yīng)可生成NaNO2、NaNO3和水，所以NaNO2晶體中會(huì)混有NaNO3雜質(zhì)。由吸取尾氣的主要反應(yīng)可知，NO2吸取更充分，故吸取后排放的尾氣中NO的