【題目】氮氧化物(主要為NONO2)是大氣污染物,如何有效地消除氮氧化物的污染是目前科學(xué)家們研究的熱點(diǎn)問題。

1)用尿素[CO(NH2)2]吸收氮氧化物是一種可行的方法。

①尿素在高溫條件下與NO2反應(yīng)轉(zhuǎn)化成無(wú)毒氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。用尿素溶液也可吸收氮氧化物,研究表明,當(dāng)混合氣體中=1時(shí),總氮還原率最高,隨著,比值增大,總氮還原率降低的主要原因是___。

②在一個(gè)體積為1L的恒容密閉容器中充入1molCO21molNH3,在恒定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)2NH3(g)+CO2(g)NH2CONH2(s)+H2O(g) H0并達(dá)到平衡,混合氣體中氨氣的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化如圖所示。

A點(diǎn)時(shí)v(CO2)___(”““=”)B點(diǎn)時(shí)v(CO2),原因是___。B點(diǎn)時(shí),NH3的轉(zhuǎn)化率為___。

③下列有關(guān)反應(yīng)2NH3(g)+CO2(g)CONH2)2(s)+H2O(g)的說(shuō)法正確的是___。

A.分離出少量的尿素,NH3的轉(zhuǎn)化率將增大

B.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),降低反應(yīng)體系的溫度,CO2的濃度減小

C.NH3的轉(zhuǎn)化率始終等于CO2的轉(zhuǎn)化率

D.加入有效的催化劑能夠提高尿素的產(chǎn)率

2)已知O3氧化氮氧化物的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:

2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) H1=akJ·mol-1

NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) H2=bkJ·mol-1

6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g) H3=ckJ·mol-1

則反應(yīng)4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)H=___(用含a、bc的代數(shù)式表示)kJ·mol-1。

3)氮氧化物也可用堿液吸收。若NONO2的混合氣體被NaOH溶液完全吸收,只生成一種鹽,則該鹽的化學(xué)式為___;已知常溫下Ka(HNO2)=5×10-4,則反應(yīng)HNO2(aq)+NaOH(aq)NaNO2(aq)+H2O(l)的平衡常數(shù)K=___。

【答案】4CO(NH2)2+6NO27N2+4CO2+8H2O NO不溶于水,難與尿素反應(yīng) > A點(diǎn)到B點(diǎn),溫度不變,氨氣的體積分?jǐn)?shù)減小,正反應(yīng)速率減小 75% B NaNO2 5×1010

【解析】

(1)①尿素[CO(NH2)2]在高溫條件下與與NO2反應(yīng)轉(zhuǎn)化成無(wú)毒氣體,即生成氮?dú)狻⒍趸己退,根?jù)NO不溶于水、和水不反應(yīng)性質(zhì)解答;

②利用三段式,求解NH3的轉(zhuǎn)化率;

根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理解答;

(2)利用蓋斯定律求解△H;

(3)根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律推測(cè)生成物;化學(xué)平衡常數(shù)k定義:化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物濃度冪積與反應(yīng)物濃度冪積之比,結(jié)合Kw的關(guān)系式解答。NONO2混合氣體被NaOH溶液完全吸收,只生成一種鹽,該反應(yīng)中只有N元素化合價(jià)發(fā)生變化,且NON元素化合價(jià)為+2、NO2N元素化合價(jià)為+4,則生成的鹽中N元素化合價(jià)為+3價(jià),即亞硝酸鹽。

(1)①尿素[CO(NH2)2]在高溫條件下與NO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成三種無(wú)毒氣體,可生成N2CO2和水,反應(yīng)的方程式為4CO(NH2)2+6NO27N2+4CO2+8H2O;由于NO不溶于水,和水不反應(yīng),所以氮氧化物氣體中NO的體積分?jǐn)?shù)越大,總氮還原率降低;

②恒溫條件下,A點(diǎn)氨氣體積分?jǐn)?shù)大于B的氨氣體積分?jǐn)?shù),說(shuō)明A點(diǎn)未達(dá)到平衡,反應(yīng)正向進(jìn)行,B點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài),則AB的反應(yīng)過程中,氨氣的體積分?jǐn)?shù)減小,正反應(yīng)速率逐漸減小,有A點(diǎn)v(CO2)B點(diǎn)時(shí)v(CO2);

設(shè)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)反應(yīng)了2xmolNH3,有

NH3的體積分?jǐn)?shù)為20%,則,求得x=mol,則NH3的轉(zhuǎn)化率為

③有關(guān)反應(yīng)2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)的說(shuō)法;

A.尿素是固體,濃度是個(gè)定值,分離出尿素,濃度不改變,化學(xué)反應(yīng)速率不變,平衡不移動(dòng),A錯(cuò)誤;

B.該反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度,平衡正向移動(dòng),CO2的濃度減小,B正確;

C.根據(jù)上問的分析,設(shè)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)反應(yīng)了2xmolNH3,NH3的轉(zhuǎn)化率等于,CO2的轉(zhuǎn)化率等于,轉(zhuǎn)化率不相等,C錯(cuò)誤;

D.催化劑能夠?qū)涌旎瘜W(xué)反應(yīng)速率,但不能使平衡發(fā)生移動(dòng),不能提高尿素的產(chǎn)率,D錯(cuò)誤。

答案選B;

(2)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H1=akJ·mol-1

NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H2=bkJ·mol-1

6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g) △H3=ckJ·mol-1

根據(jù)蓋斯定律(①+2×③-2×②)得反應(yīng)4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g),可知H=(△H12×H32×H2)=(a+2c-2b)

(3)NONO2混合氣體被NaOH溶液完全吸收,只生成一種鹽,反應(yīng)中只有N元素化合價(jià)發(fā)生變化,且這兩種氧化物得失電子相等,NON元素化合價(jià)為+2、NO2N元素化合價(jià)為+4,則生成的鹽中N元素化合價(jià)為+3價(jià),為亞硝酸鹽,化學(xué)式為NaNO2。反應(yīng)HNO2(aq)+NaOH(aq)NaNO2(aq)+H2O(l)的平衡常數(shù)(由于Na實(shí)際上沒有參與反應(yīng)過程,因此沒有出現(xiàn)在表達(dá)式中。),上下同時(shí)乘以c(H+),有,帶入數(shù)據(jù)可得。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】現(xiàn)有容積均為2 L的甲、乙恒容密閉容器,向甲中充入1.5 mol CO23 mol H2,乙中充入2 mol CO23 mol H2,一定條件下僅發(fā)生反應(yīng):CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g),實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A.該反應(yīng)的ΔH0

B.曲線表示甲容器中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系

C.500 K時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為200

D.700 K時(shí),若在上述密閉容器中充入0.9 mol CO2、1.2 mol H20.1 mol CH3OH、0.1mol H2O,則達(dá)到平衡時(shí),H2的體積分?jǐn)?shù)大于

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】第四周期的 Cr、FeCo、Ni、Cu、Zn 等許多金屬能形成配合物。

1NH3 是一種很好的配體,氨氣分子是_____(填極性非極性)分子,NH3 的沸 點(diǎn)_____(填高于”“等于低于AsH3。

2科學(xué)家通過 X 射線測(cè)得膽礬的結(jié)構(gòu)示意圖可簡(jiǎn)單表示如下:

圖中虛線表示的作用力為_________________________。

3膽礬溶液與氨水在一定條件下可以生成 Cu(NH3)4SO4H2O 晶體。在 Cu(NH3)4SO4·H2O 晶體中,含 有的原子團(tuán)或分子有:[Cu(NH3)4]2+、NH3SO42 、H2O,[Cu(NH3)4]2+為平面正方形結(jié)構(gòu),則 VSEPR 模型為四面體結(jié)構(gòu)的原子團(tuán)或分子是_____________,其中心原子的雜化軌道類型是________________ 。

4金屬鎳粉在 CO 氣流中輕微加熱,生成無(wú)色揮發(fā)性液態(tài) Ni(CO)4,呈正四面體構(gòu)型。Ni(CO)4 易溶于_____________________ (填編號(hào))。

a . b. 四氯化碳 c. d. 硫酸鎳溶液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是(

A.鉛蓄電池放電時(shí),負(fù)極質(zhì)量減輕,正極增重

B.升高CH3COONa溶液的溫度,其水的離子積常數(shù)和pH均增大

C.CH3CH=CHCH3分子中的四個(gè)碳原子都在一條直線上

D.常溫下Ksp(AgBr)=5.0×10-13,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,則S(AgBr)>S(AgCl)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】鐵元素是最重要的金屬元素之一,其不僅是各種鋼材的主要成分,很多含鐵化合物也具有重要意義。

1)按照電子排布,可把元素周期表中的元素劃分成五個(gè)區(qū),鐵元素屬于_________區(qū)。

2Mn2+在水溶液中難被氧化,而Fe2+則易被氧化為Fe3+ ,請(qǐng)從離子的價(jià)電子式角度解釋Mn2+Fe2+還原能力的差別:_________。Mn2+的半徑_________ Fe3+的半徑(填)。

3)金屬鐵晶體中鐵原子采用體心立方堆積,該鐵晶體的空間利用率為_________(用含π的式子表示)。

4)向含Fe3+的溶液中滴加少量的KSCN溶液,溶液中生成紅色的[FeSCN)(H2O5]2+。N、H、O三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>_________;[FeSCN)(H2O5]2+Fe3+的配位數(shù)為_________H2O中氧原子的雜化方式為_________。

5)二茂鐵是一種含鐵的有機(jī)化合物,其化學(xué)式為FeC5H52,可看作是Fe2+離子與兩個(gè)正五邊形的環(huán)戊二烯負(fù)離子(C5H)配體形成的夾心型分子(如下圖a所示)。已知大π鍵可用符號(hào)Π表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為Π),則C5H的大π鍵表示為________。二茂鐵是黃色針狀晶體,熔點(diǎn)173 ℃(在100 ℃時(shí)開始升華),沸點(diǎn)249 ℃,在水中難溶,但可溶于很多有機(jī)溶劑。下列相互作用中,二茂鐵晶體中不存在的是________(填標(biāo)號(hào))。

A 離子鍵 B 配位鍵 C σ D 范德華力

6)一種含有FeCu、S三種元素的礦物的晶胞(如上圖b所示),屬于四方晶系(晶胞底面為正方形),晶胞中S原子位于內(nèi)部,Fe原子位于體心和晶胞表面,Cu原子位于晶胞表面。此礦物的化學(xué)式為_________。若晶胞的底面邊長(zhǎng)為A pm,高為C pm,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,則該晶體的密度為__________ g/cm3(寫出表達(dá)式)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是( )

A.100 mL 1 mol·L-1 NaClO溶液中ClO-的數(shù)目為0.1NA

B.46 g 75%C2H5OH溶液中所含O原子數(shù)目為0.75NA

C.7.6 g過氧乙酸(CH3COOOH)所含過氧鍵數(shù)目為0.1NA

D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L 氯氣與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】Journal of Energy Chemistry》報(bào)導(dǎo)我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)二氧化碳熔鹽捕獲及電化學(xué)轉(zhuǎn)化裝置,其示意圖如下:

下列說(shuō)法不正確的是

A.c為電源的負(fù)極

B.a極的電極反應(yīng)式為:2C2O52- -4e- =4CO2 ↑+O2

C.①②中,捕獲CO2時(shí)碳元素的化合價(jià)均未發(fā)生變化

D.轉(zhuǎn)移l mol電子可捕獲CO2 11.2 L(標(biāo)況下)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知下列熱化學(xué)方程式:

Zn(s)O2(g)=ZnO(s) ΔH1=-351.1kJ·mol-1

Hg(l)O2(g)=HgO(s) ΔH2=-90.7kJ·mol-1

由此可知Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l) ΔH3,其中ΔH3的值是(

A.-441.8kJ·mol-1B.-254.6kJ·mol-1

C.-438.9kJ·mol-1D.-260.4kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列敘述正確的是

A.1mol H2O2完全分解產(chǎn)生O2時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2 NA

B.0. lmol 環(huán)氧乙烷( 中含有的共價(jià)鍵數(shù)為0. 3 NA

C.常溫下,1L pH= l 的草酸 H2C2O4 溶液中H+ 的數(shù)目為0. 1NA

D.1mol淀粉水解后產(chǎn)生的葡萄糖分子數(shù)目為NA

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