【題目】大氣中的含氮化合物主要來源于汽車尾氣與工業(yè)廢氣排放。

1)催化轉(zhuǎn)化器可使汽車尾氣中的主要污染物進行相互反應(yīng),生成無毒物質(zhì),減少汽車尾氣污染。

已知:

計算尾氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)________。

2催化還原氮氧化物技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。反應(yīng)的熱化學方程式為: 。反應(yīng)在密閉容器中進行,其它條件相同時,使用不同的催化劑A、B、C,產(chǎn)生的物質(zhì)的量隨時間變化如圖1所示。

①下列有關(guān)說法正確的是___________。

反應(yīng)在任何溫度下均可自發(fā)進行

在催化劑A作用下,經(jīng)歷,平均反應(yīng)速率

使用催化劑C,達到平衡時,產(chǎn)率最小

分離出反應(yīng)體系中的有利于氮氧化物的脫除

②實驗室在密閉容器中加入、,達到平衡時氮氧化物脫氮率為,則平衡常數(shù)____________;只列出計算式,不必求出計算結(jié)果

③在催化劑A的作用下,經(jīng)過相同時間,測得脫氮率隨反應(yīng)溫度的變化情況如圖2所示,據(jù)圖可知,在相同的時間內(nèi),之前,溫度升高脫氮率逐漸增大,之后溫度升高脫氮率逐漸減小假設(shè)催化劑活性不受影響,寫出脫氮率隨溫度變化的原因_________________。

3)以連二硫酸根為媒介,使用間接電化學法也可處理燃煤煙氣中的NO,裝置如圖所示:

①陰極區(qū)的電極反應(yīng)式為_________________

②通電,當電路中轉(zhuǎn)移電子時,可吸收的NO在標準狀況下的體積為。則NO轉(zhuǎn)化后的產(chǎn)物的化合價為_________________。

【答案】 前反應(yīng)未平衡,脫氮率決定于速率,溫度越高速率越快,所以脫氮率增大,之后反應(yīng)達平衡,該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,脫氮率減小

【解析】

(1).根據(jù)蓋斯定律計算出目標方程式的焓變;

(2).H<0,S0G<0,反應(yīng)在任何溫度下均可自發(fā)進行;

在催化劑A作用下,經(jīng)歷,圖像可以得到n(N2) =2.5×10-3mol,平均反應(yīng)速率v(N2)=,v(NO)=v(N2);

使用催化劑C,不影響產(chǎn)率,只改變速率;

分離出反應(yīng)體系中的,減小生成物的濃度,平衡正向移動,有利于氮氧化物的脫除;

②達到平衡時氮氧化物脫氮率為,利用三段式求出化學平衡常數(shù);

300℃之后脫氮率減小,與升高溫度平衡逆向移動有關(guān);

(3).過程轉(zhuǎn)移0.2mole,消耗NO的體積為896mL=0.896L,根據(jù)n==mol=0.04mol,設(shè)一氧化氮的氮元素的化合價降低到x,轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量等于0.2=(+2-x)×0.04,解得x的值。

(1).已知:

,根據(jù)蓋斯定律③×2--①可得: H;

(2) 。

H0S0,反應(yīng)在任何溫度下均可自發(fā)進行,故a正確;

在催化劑A作用下,經(jīng)歷,圖像可以得到n(N2) = 2.5mol×10-3,平均反應(yīng)速率v(N2)== =2.5×10-5mol/(Ls),v(NO)=v(N2)=3×10-5mol/(Ls),故b錯誤;

使用催化劑C,不影響產(chǎn)率,只改變速率,故c錯誤;

分離出反應(yīng)體系中的,減小生成物的濃度,平衡正向移動,有利于氮氧化物的脫除,故d正確;故答案選ad

②達到平衡時氮氧化物脫氮率為,則轉(zhuǎn)化率為,則利用三段式:

所以平衡常數(shù)k==,故答案為:;

300℃前反應(yīng)未平衡,脫氮率決定于速率,溫度越高速率越快,所以脫氮率增大;300℃之后脫氮率減小的原因是300℃之后反應(yīng)達平衡,脫氮率決定于平衡的移動,該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,脫氮率減小,故答案為:300℃前反應(yīng)未平衡,脫氮率決定于速率,溫度越高速率越快,所以脫氮率增大;300℃之后反應(yīng)達平衡,脫氮率決定于平衡的移動,該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,脫氮率減。

(3)①由圖可知,陰極區(qū)通入液體主要含SO32,流出主要含S2O42,所以陰極區(qū)電極反應(yīng)式為:2 SO32+4H++2e=S2O42+2H2O,故答案為:2SO32+4H++2e=S2O42+2H2O;

②過程轉(zhuǎn)移0.2mole,消耗NO的體積為896mL=0.896L,根據(jù)n==mol=0.04mol,設(shè)一氧化氮的氮元素的化合價降低到x,轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量等于0.2=(+2-x)×0.04,解得x=-3,故一氧化氮的化合價降低到-3,故答案為:-3。

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相關(guān)習題

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【題目】SCRNSR技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動機在空氣過量條件下的NOx排放。

(1)SCR(選擇性催化還原)工作原理:

①尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3CO2,該反應(yīng)的化學方程式:__________________

②反應(yīng)器中NH3還原NO2的化學方程式:________________________;

③當燃油中含硫量較高時,尾氣中SO2O2作用下會形成(NH4)2SO4,使催化劑中毒。用化學方程式表示(NH4)2SO4的形成:_____________________________

④尿素溶液濃度影響NO2的轉(zhuǎn)化,測定溶液中尿素(M=60 g·mol 1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,將所含氮完全轉(zhuǎn)化為NH3,所得NH3用過量的v1 mL c1 mol·L1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4v2 mL c2 mol·L1 NaOH溶液恰好中和,則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是_________________;

(2)NSR(NOx儲存還原)工作原理:NOx的儲存和還原在不同時段交替進行,如圖a所示。

①通過BaOBa(NO3)2的相互轉(zhuǎn)化實現(xiàn)NOx的儲存和還原。還原NOx的物質(zhì)是_________________;

②用H2模擬尾氣中還原性氣體研究了Ba(NO3)2的催化還原過程,該過程分兩步進行,圖b表示該過程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時間的變化關(guān)系。第二步反應(yīng)消耗的NH3Ba(NO3)2的物質(zhì)的量之比是__________________;

③還原過程中,有時會產(chǎn)生笑氣(N2O)。用同位素示蹤法研究發(fā)現(xiàn)笑氣的產(chǎn)生與NO有關(guān)。在有氧條件下15NONH3以一定比例反應(yīng)時,得到的笑氣幾乎都是15NNO。將該反應(yīng)的化學方程式補充完整:______________________15NNO+___H2O

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)代傳感信息技術(shù)在化學實驗中有廣泛的應(yīng)用。某小組用傳感技術(shù)測定噴泉實驗中的壓強變化來認識噴泉實驗的原理(如圖1所示),并測定電離平衡常數(shù)Kb。

(1)實驗室可用濃氨水和X固體制取NH3 , X固體可以是

A.生石灰 B.無水氯化鈣 C.五氧化二磷 D.堿石灰

(2)檢驗三頸瓶集滿NH3的方法是: 。

(3)關(guān)閉a,將帶有裝滿水的膠頭滴管的橡皮塞塞緊c口, ,引發(fā)噴泉實驗,電腦繪制三頸瓶內(nèi)氣壓變化曲線如圖2所示。圖2中 點時噴泉最劇烈。

(4)從三頸瓶中用 (填儀器名稱)量取20.00 mL氨水至錐形瓶中,用 0.05000 mol/L HCl滴定。用pH計采集數(shù)據(jù)、電腦繪制滴定曲線如圖3所示。

(5)據(jù)圖3計算,當pH =11. 0 時,NH3H2O電離平衡常數(shù)Kb的近似值,Kb 。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】1)蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ),是人體必需的_____之一,蛋白質(zhì)在___的作用下發(fā)生水解,水解的最終產(chǎn)物是__。蛋白質(zhì)的基本組成為氨基酸,其分子中一定含有的官能團是_________,他的通式是____。人體中總共有20多種氨基酸,其中有幾種是人體_____(填能或不能)合成的氨基酸,稱為人體氨基酸。

2)在盛有雞蛋白溶液的試管中,加入濃的硫酸銨溶液,可使蛋白質(zhì)的______降低,而從溶液中析出,這種作用叫做_____。繼續(xù)加水時,沉淀會_______,并不影響原來蛋白質(zhì)的性質(zhì)。

3)在盛有雞蛋白溶液的試管中,加入硫酸銅溶液,蛋白質(zhì)凝結(jié)起來,這種作用是___。繼續(xù)加水時,___恢復為原來的蛋白質(zhì)。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】對叔丁基苯酚可用于生產(chǎn)油溶性酚醛樹脂等。實驗室以苯酚、叔丁基氯[(CH3)3CCl]等為原料制備對叔丁基苯酚的實驗步驟如下:

步驟1:按圖16組裝儀器,在X中加入2.2 mL叔丁基氯(過量)1.41 g苯酚,攪拌使苯酚完全溶解。

步驟2:向X中加入無水AlCl3固體作催化劑,不斷攪拌,有氣體放出。

步驟3:反應(yīng)緩和后,向X中加入8 mL水和1 mL濃鹽酸,即有白色固體析出。

步驟4:抽濾得到白色固體,洗滌,用石油醚重結(jié)晶,得對叔丁基苯酚1.8 g。

1)儀器X的名稱為________。

2)步驟2中發(fā)生主要反應(yīng)的化學方程式為________。若該反應(yīng)過于激烈,可采取的一種措施為________。

3)圖16中倒扣漏斗的作用是________

4)實驗結(jié)束后,對產(chǎn)品進行光譜鑒定結(jié)果如下。其中屬于紅外光譜的譜圖是________(填字母)。

5)本實驗中,對叔丁基苯酚的產(chǎn)率為________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】溴乙烷是一種重要的有機化工原料,其沸點為38.4℃。制備溴乙烷的一種方法是乙醇與氫溴酸反應(yīng),實際通 常是用溴化鈉與一定濃度的硫酸和乙醇反應(yīng)。某課外小組欲在 實驗室制備溴乙烷的裝置如圖,實驗操作步驟如下:

①檢查裝置的氣密性;②在圓底燒瓶中加入 95%乙醇、80 硫酸,然后加入研細的溴化鈉粉末和幾粒碎瓷片;③小心加熱, 使其充分反應(yīng)。請回答下列問題。

1)裝置 A 的作用是_____

2)反應(yīng)時若溫度過高,則有 SO2 生成,同時觀察到還有一種紅棕色氣體產(chǎn)生,該氣體的分子式是_____。

3)反應(yīng)結(jié)束后,得到的粗產(chǎn)品呈棕黃色。為了除去粗產(chǎn)品中的雜質(zhì),可選擇下列試劑中 _________(填寫上正確選項的字母)。

a 亞硫酸鈉溶液 b 乙醇 c 四氯化碳

該實驗操作中所需的主要玻璃儀器是______。(填儀器名稱)。

4)要進一步制得純凈的溴乙烷,可繼續(xù)用蒸餾水洗滌,分液后,再加入無水 CaCl2,然后進行的實驗操作是__________。(填寫正確選項的字母)。

a 分液 b 蒸餾 c 萃取

5)為了檢驗溴乙烷中含有溴元素,不能直接向溴乙烷中滴加硝酸銀溶液來檢驗,其原因 _________。通常采用的方法是取少量溴乙烷,然后_____(按 實驗的操作順序選填下列序號)。

①加熱 ②加入 AgNO3 溶液 ③加入稀 HNO3 酸化 ④加入 NaOH 溶液

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】1L的密閉容器中加入1molX、0.3molZ和一定量的Y三種氣體。一定條件下發(fā)生反應(yīng),各物質(zhì)的濃度隨時間的變化如圖甲所示。圖乙為t2時刻后改變反應(yīng)條件,平衡體系中反應(yīng)速率隨時間變化的情況,且四個階段都各改變一種不同的條件。下列說法不正確的是

A. Y的起始物質(zhì)的量為0.5mol

B. 該反應(yīng)的化學方程式為2X(g)Y(g)3Z(g) ΔH<0

C. t0 =0,t1=10s,則t0t1階段的平均反應(yīng)速率為v(Z)=0.03mol·L1·s1

D. 反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率t6點比t3點高

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】如圖表示的一些物質(zhì)或概念之間的從屬關(guān)系不正確的是(  )

X

Y

Z

氧化物

化合物

純凈物

A

含氧酸

化合物

B

溶液

分散系

混合物

C

強電解質(zhì)

電解質(zhì)

化合物

D

置換反應(yīng)

氧化還原反應(yīng)

離子反應(yīng)

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A.明礬溶于水產(chǎn)生Al(OH)3膠體,離子方程式可表示為:Al3++3H2O=Al(OH)3↓+3H+

B.CO2反應(yīng)生成可降解聚合物,該反應(yīng)符合綠色化學的原則

C.用乙醇和濃H2SO4制備乙烯時,可用水浴加熱控制反應(yīng)的溫度

D.聚氯乙烯塑料制品可用于食品的包裝

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