【題目】隨著氮氧化物對環(huán)境及人類活動影響的日趨嚴(yán)重,如何消除大氣污染物中的氮氧化物成為人們關(guān)注的主要問題之一。

.利用NH3的還原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去NO的主要反應(yīng)如下:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) H0

(1)寫出一種可以提高NO的轉(zhuǎn)化率的方法:__________

(2)一定溫度下,在恒容密閉容器中按照n(NH3)n(NO) =23充入反應(yīng)物,發(fā)生上述反應(yīng)。下列不能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________

A.c(NH3)c(NO) =23 B.n(NH3)n(N2) 不變 C.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變 D.容器內(nèi)混合氣體的密度不變 E.1molN—H鍵斷裂的同時,生成1molO—H

(3)已知該反應(yīng)速率v=k·c4(NH3)·c6 (NO),v=k·cx(N2)·cy(H2O) (k、k分別是正、逆反應(yīng)速率常數(shù)),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=k/k,x=_____,y=_______

(4)某研究小組將2molNH3、3molNO和一定量的O2充入2L密閉容器中,在Ag2O催化劑表面發(fā)生上述反應(yīng),NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的情況如圖所示:

①在5min內(nèi),溫度從420K升高到580K,此時段內(nèi)NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=_______;

②在有氧條件下,溫度580K之后NO生成N2的轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是___________。

.用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收氮氧化物也是一種可行的方法。NONO2不同配比混合氣通入尿素溶液中,總氮還原率與配比關(guān)系如圖。

(5)用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收體積比為11NONO2混合氣,可將N元素轉(zhuǎn)變?yōu)閷Νh(huán)境無害的氣體。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____

(6)隨著NONO2配比的提高,總氮還原率降低的主要原因是________________

【答案】降低溫度(增大壓強(qiáng)、分離出氮?dú)?/span>、增大氨氣濃度) AE 5 0 0.171 molL-1·min-1 平衡逆向移動 (NH2)2CO+NO+NO2 2N2+CO2+2H2O NO在尿素溶液中的溶解度較低,未參與反應(yīng)的NO增多

【解析】

(1)不增加一氧化氮的量使平衡右移可提高一氧化氮轉(zhuǎn)化率;

(2)可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時,同種物質(zhì)的正逆速率相等且保持不變,各組分的濃度、含量保持不變,由此衍生的其它一些量不變,判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化,該物理量由變化到不再變化說明到達(dá)平衡;

(3)根據(jù)K=進(jìn)行推導(dǎo);

(4)①根據(jù)計算反應(yīng)速率;

②平衡逆向移動一氧化氮的轉(zhuǎn)化率降低;

(5)NONO2的體積比為一比一,即反應(yīng)中化學(xué)計量數(shù)之比為一比一,將N元素轉(zhuǎn)變?yōu)閷Νh(huán)境無害的氣體即氮?dú),根?jù)元素守恒和電子守恒配平方程式;

(6)一氧化氮不溶于水,大量的一氧化氮不能反應(yīng)。

(1)該反應(yīng)焓變小于零,為放熱反應(yīng),降溫可以使平衡右移,增大一氧化氮轉(zhuǎn)化率;該反應(yīng)為壓強(qiáng)減小的反應(yīng),故增大壓強(qiáng)可使平衡右移;加入氨氣或者移走生成物氮?dú)舛伎梢允蛊胶庥乙圃龃笠谎趸D(zhuǎn)化率,故答案為:降低溫度(增大壓強(qiáng)、分離出氮?dú)?/span>、增大氨氣濃度);

(2)A.根據(jù)方程式可知氨氣與一氧化氮按23反應(yīng),且按n(NH3)n(NO) =23充入反應(yīng)物,所以,任意時刻都滿足c(NH3)c(NO) =23,故A錯誤;

B.反應(yīng)正向移動時氨氣的物質(zhì)的量減小,氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量增多,所以n(NH3)n(N2)會變小,當(dāng)該值不在變化時說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故B正確;

C.平衡正向移動壓強(qiáng)減小,逆向移動壓強(qiáng)增大,所以壓強(qiáng)不變時反應(yīng)達(dá)到平衡,故C正確;

D.生成物中有液態(tài)水,所以平衡正向移動時氣體的總質(zhì)量減小,但總體積不變,所以密度會減小,所以當(dāng)混合氣體密度不變時能說明反應(yīng)平衡,故D正確;

E.1molN—H鍵斷裂即消耗mol氨氣,則生成mol水,形成1molO—H鍵,描述的都是正反應(yīng)速率,故E錯誤;

故答案為AE

(3)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時有v= v,即k·c4(NH3)·c6 (NO) =k·cx(N2)·cy(H2O),變換可得,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=k/k,平衡狀態(tài)下K=,所以x=5,y=0,故答案為:50;

(4)420K時一氧化氮的轉(zhuǎn)化率為2%,此時消耗的n(NO)=3mol×2%=0.06mol580K時一氧化氮的轉(zhuǎn)化率為59%,此時消耗的n(NO)=3mol×59%=1.77mol,此時段內(nèi)一氧化氮的變化量為:1.77mol-0.06mol=1.71mol,容器的體積為2L,所以反應(yīng)速率 ,故答案為:0.171 molL-1·min-1

②該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動,一氧化氮的轉(zhuǎn)化率降低;故答案為:平衡逆向移動;

(5)NONO2的體積比為一比一,即反應(yīng)中化學(xué)計量數(shù)之比為一比一,將N元素轉(zhuǎn)變?yōu)閷Νh(huán)境無害的氣體即氮?dú),根?jù)元素守恒和電子守恒可知方程式為:(NH2)2CO+NO+NO2 2N2+CO2+2H2O,故答案為(NH2)2CO+NO+NO2 2N2+CO2+2H2O

(6)一氧化氮溶解度小,大量的一氧化氮通入之后不能反應(yīng),導(dǎo)致總還原率降低,故答案為:NO在尿素溶液中的溶解度較低,未參與反應(yīng)的NO增多。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)Fe(CO)5中鐵的化合價為0,寫出鐵原子的簡化的基態(tài)電子排布式______,Fe在周期表中第______周期______族,屬于_______區(qū)。

(2)已知Fe(CO)5常溫下呈液態(tài),熔點(diǎn)為﹣20.5 ℃,沸點(diǎn)為103 ℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)5晶體為________(填晶體類型)。

(3)金屬鐵單質(zhì)的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式,晶胞分別如下圖所示。

體心立方晶胞和面心立方晶胞中實(shí)際含有的鐵原子個數(shù)之比為________;Fe原子配位數(shù)之比為____。若兩種晶體中最鄰近的鐵原子間距離相同,則體心立方晶胞和面心立方晶胞密度之比為_______。

(4)已知:Y原子最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性最強(qiáng)。銅與Y形成化合物的晶胞如圖所示(黑點(diǎn)代表銅原子,空心圓代表Y原子)

①該晶體的化學(xué)式為________。(用元素符號表示)

②已知該晶體的密度為ρ g/cm3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該晶胞邊長為______nm(只寫計算式)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列敘述正確的是(

A.反應(yīng)①為取代反應(yīng),有機(jī)產(chǎn)物與水混合后有機(jī)產(chǎn)物浮在上層

B.反應(yīng)②為氧化反應(yīng),反應(yīng)現(xiàn)象是火焰明亮并帶有濃煙

C.反應(yīng)③為取代反應(yīng),有機(jī)產(chǎn)物是一種烴類

D.一個苯分子含有三個碳碳雙鍵,反應(yīng)④中1mol苯最多與3molH2發(fā)生加成反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】溴乙烷在不同溶劑中與NaOH反應(yīng)生成不同的產(chǎn)物,同學(xué)們據(jù)此展開探究。

(實(shí)驗(yàn)1)甲同學(xué)利用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

1)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑?/span>____________________________。

2)實(shí)驗(yàn)過程中可觀察到試管Ⅱ中的現(xiàn)象為__________________________________________________。

3)試管Ⅰ的作用為_________________________________________________________

(實(shí)驗(yàn)2)乙同學(xué)在試管中加入3 mL溴乙烷和3 mL NaOH溶液,振蕩,加熱。

4)此反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________。

5)停止加熱并冷卻后,欲證明確實(shí)發(fā)生了上述反應(yīng),還應(yīng)進(jìn)行的操作為_____________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、B、C、D、E五種短周期元素,A是周期表中原子半徑最小的元素,其中B、C同周期,BD同主族。原子半徑E>D>B>C>A。D原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于B、C原子電子數(shù)之和,D原子最外層電子數(shù)是E原子最外層電子數(shù)的4倍。試回答:

1BC、D的最簡單氫化物的穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱的順序是__(填化學(xué)式);

2BC形成的三原子分子甲的電子式是__,CE形成的原子個數(shù)比為11的化合物乙物質(zhì)中含有的化學(xué)鍵類型是__;

3E的最高價氧化物的水化物與D單質(zhì)反應(yīng)的離子方程式是__;

4AB形成的化合物之一丙是一種重要的基本化工原料,其產(chǎn)量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平,寫出由丙制得高聚物的反應(yīng)方程式__。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān),下列說法不正確的是(

A. 用報紙包裝食物屬于資源的充分利用,應(yīng)以提倡。

B. 是礦泉水瓶、飲料瓶底的常見標(biāo)志,表示可回收利用,只能一次性使用,不能長期使用。

C. 具有吸水性的植物纖維加工后可用作食品干燥劑。

D. 防偽熒光油墨由顏料與樹脂連接料等制成,其中樹脂屬于有機(jī)高分子材料。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】二氧化碳的捕捉、封存與再利用是實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排的重要途徑之一。

(1)二氧化碳的電子式為___________。

(2)下列利用二氧化碳的反應(yīng)中原子利用率達(dá)100%的是_____(填序號)

aCO2+2NH3 CO(NH2)2+H2O

bCO2CH4CH3COOH

cCO2+3H2CH3OH+H2O

d

(3)一種正在開發(fā)的利用二氧化碳制取甲醇的流程如下:

①反應(yīng)()CO2H2O轉(zhuǎn)化為甲酸常用途徑有兩種,如下圖(a) (b)。

(a)中能量主要轉(zhuǎn)化方式為____,圖(b)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

②在5L的恒溫恒容密閉容器中充入1moLCO4molH2,加入催化劑發(fā)生反應(yīng),測得COCH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如下圖所示。

圖中第______min(填數(shù)字)反應(yīng)達(dá)到平衡,CO04min內(nèi)的平均反應(yīng)速率比在48min內(nèi)的快,其原因是______;達(dá)到平衡時氫氣的濃度為______。

(4)已知斷裂(或生成)1mol化學(xué)鍵吸收(或放出)的能量稱為鍵能,反應(yīng)H2(g)+ I2(g)=2HI(g)相關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如下:

化學(xué)鍵

H—I

H—H

I—I

鍵能/kJ·mol1

298.7

436.0

152.7

則該反應(yīng)的△H_________kJ·mol-1

(5)氨氣可作為脫硝劑,在恒溫恒容密閉容器中充入一定量的NONH3,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):6NO(g) + 4NH3(g) 5N2(g) +6H2O(g)。

①能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_________(不定項(xiàng)選擇)。

a.反應(yīng)速率v( NH3) =v( N2)

b.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再隨時間而發(fā)生變化

c.容器內(nèi)N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再隨時間而發(fā)生變化

d.容器內(nèi)n(NO)n(NH3)n(N2)n(H2O) = 6456

②某次實(shí)驗(yàn)中測得容器內(nèi)NON2的物質(zhì)的量隨時間變化如下圖所示,圖中v()v()相等的點(diǎn)為______(選填字母)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1)氯酸是一種強(qiáng)酸,氯酸的濃度超過40%就會迅速分解,生成有毒氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為8HClO3=3O22Cl24HClO42H2O。所得混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為________。

2)實(shí)驗(yàn)室可用軟錳礦(主要成分為MnO2)制取KMnO4,方法如下:高溫下使軟錳礦與過量KOH(s)KClO3 (s)反應(yīng),生成K2MnO4(錳酸鉀)KCl;用水溶解,濾去殘?jiān);酸化濾液,K2MnO4轉(zhuǎn)化為MnO2KMnO4;再濾去沉淀MnO2,濃縮結(jié)晶得到KMnO4晶體。K2MnO4轉(zhuǎn)化為KMnO4的反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為________

3)已知測定錳的一種方法是:錳離子轉(zhuǎn)化為高錳酸根離子,反應(yīng)體系中有H、Mn2、H2O、、、。

該反應(yīng)的離子方程式為________________________。在錳離子轉(zhuǎn)化為高錳酸根離子的反應(yīng)中,如果把反應(yīng)后的溶液稀釋到1 L,測得溶液的pH2,則在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________ mol。(結(jié)果寫成小數(shù),保留三位有效數(shù)字)

在測定錳離子濃度的實(shí)驗(yàn)中,需要配制250 mL 0.10mol/L KIO4的標(biāo)準(zhǔn)溶液,應(yīng)用托盤天平稱取 ______g KIO4固體。

③下列有關(guān)配制溶液的操作或判斷正確的是_________

A.使用容量瓶前必須檢查容量瓶是否完好以及瓶塞處是否漏水

B.容量瓶用蒸餾水洗凈后,沒有烘干就用來配制溶液

C.定容搖勻后液面下降再加水到刻度線,不影響所配溶液濃度

D.定容時仰視刻度線會導(dǎo)致所配溶液濃度偏高

E.當(dāng)容量瓶中的液面距離刻度線2~3cm時改用膠頭滴管加水定容

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