Question

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

（1）反應2NO＋2CO2CO₂＋N₂能夠自發進行，則該反應的ΔH     0（填“＞”或“＜”）。
（2）SNCR－SCR流程中發生的主要反應有：
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電極上生成氧化物Y，其電極反應為：                              
（4）可利用該電池處理工業廢水中含有的Cr₂O₇^2－，處理過程中用Fe作兩極電解含Cr₂O₇^2-的酸性廢水，隨著電解的進行，陰極附近溶液pH升高，產生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該電池工作時每處理100L Cr₂O₇^2-濃度為0.002mol/L廢水，消耗標準狀況下氧氣          L。

Answer 1

（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)

試題分析：（1）要想反應2NO＋2CO2CO₂＋N₂能夠自發進行，則有ΔH—TΔS＜0，該反應為氣體物質的量減小的熵減反應，ΔS＜0，則該反應的ΔH＜0；（2）根據蓋斯定律：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在負極發生氧化反應，生成N₂O₅,電極反應式為：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根據題給反應和電子守恒得Cr₂O₇^2－和氧氣的關系式：Cr₂O₇^2－——3O₂；100L Cr₂O₇^2-濃度為0.002mol/L廢水中Cr₂O₇^2-的物質的量為0.2mol，消耗氧氣為0.6mol，標準狀況下的體積為13.44L。