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5.氨催化氧化法制硝酸的原理为4NH3(g)+5O2(g)$?_{△}^{Pt}$4NO(g)+6H2O(g).在浓氨水中通入空气,将赤热铂
丝插入氨水中引发反应后铂丝保持红热状态至反应停止.下列说法正确的是(  )
A.上述反应在较高温度下才能自发进行
B.该反应的正反应活化能小于逆反应活化能
C.该反应中,断裂化学键的总键能大于形成化学键的总键能
D.若NH3和O2的混合气发生上述反应,气体通入足量水中,剩余气体一定是O2

分析 A、根据△G=△H-T△S判断;
B、将赤热铂丝插入氨水中引发反应后铂丝保持红热状态,说明反应是放热反应;
C、放热反应中断裂化学键的总键能小于形成化学键的总键能;
D、若NH3和O2的混合气发生上述反应,气体通入足量水中,如果氧气过量则剩余气体是O2;如果氧气不足则剩余气体是NO.

解答 解:A、根据△G=△H-T△S,反应4NH3(g)+5O2(g)$?_{△}^{Pt}$4NO(g)+6H2O(g),△S>0,△H<0,所以△G<0,在任意条件下都能自发,故A错误;
B、将赤热铂丝插入氨水中引发反应后铂丝保持红热状态,说明反应是放热反应,所以该反应的正反应活化能小于逆反应活化能,故B正确;
C、放热反应中断裂化学键的总键能小于形成化学键的总键能,故C错误;
D、若NH3和O2的混合气发生上述反应,气体通入足量水中,如果氧气过量则剩余气体是O2;如果氧气不足则剩余气体是NO,所以不一定是一氧化氮,故D错误;
故选B.

点评 本题考查了反应焓变熵变的分析判断,反应自发进行的判断依据,题目较简单.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.烟气的脱硝(除NOx)技术和脱硫(除SO2)技术都是环境科学研究的热点.
(1)选择性催化还原技术(SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术,即在催化剂作用下,用还原剂(如NH3)选择性地与NOx反应生成N2和H2O.
①已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.5kJ•mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol-1
则4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)△H=-1625.5kJ/mol
②在催化剂作用下,尿素[CO(NH22]也可以将NOx反应生成N2和H2O.写出CO(NH22与NO2反应的化学方程式4CO(NH22+6NO2═7N2+4CO2+8H2O.
(2)催化剂V2O5可用于处理NOx、SO2
①图1是一种用NH3脱除烟气中NO的原理.当消耗a mol NH3和b mol O2时,消耗NO的物质的量为$\frac{3a-4b}{2}$mol.
②V2O5在催化降解NOx的过程中,也会对SO2的氧化起到一定的催化作用,其反应式如下:
a. V2O5+SO2=V2O4+SO3
b.2SO2+O2+V2O4=2VOSO4
c. 2VOSO4=V2O5+SO2+SO3
③SO3进一步与烟气中逃逸的氨反应,生成硫酸氢铵和硫酸铵.n(NH3):n(SO3)对硫酸氢铵及硫酸铵形成的影响如图5所示,图5中A、C区域代表的物质分别为(NH42SO4,NH4HSO4
(3)①电解吸收也是脱硝的一种方法.用6%的稀硝酸吸收NOx生成亚硝酸[Ka(HNO2)=5.1×10-4],再将吸收液导入电解槽电解,使之转化为硝酸.电解装置如图3所示.阳极的电极反应式为H2O+HNO2-2e-=3H++NO3-
②O3也可用于烟气脱硝.O3氧化NO2的氧化产物为N2O5

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.下列各物质中,不能够按照    (“→”表示一步完成)关系相互转化的有(  )

物质
编号
abc
1Al2O3NaAlO2Al(OH)3
2FeOFe(NO32Fe(OH)2
3MgCl2Mg(OH)2MgO
4CuOCuSO4Cu(OH)2
5SiSiO2H2SiO3
6CCOCO2
A.1项B.2项C.3项D.4项

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.如图表示反应2SO2(g)+O2 $?_{加热}^{催化剂}$ 2SO3(g)+Q的正反应速率随时间的变化情况,试根据图曲线判断下列说法可能正确的是(  )
A.t1时只减小了压强
B.t1时只降低了温度
C.t1时增加了SO2和O2的浓度,平衡向正反应方向移动
D.t1时减小SO2浓度的同时,增加了SO3的浓度

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

20.为了配制100mL1mol/LNaOH溶液,其中有下列几个操作:①NaOH用纸盛载称量 ②选刚用蒸馏水洗净的100mL容量瓶进行配制 ③NaOH在烧杯里刚好完全溶解,即把溶液移入容量瓶 ④用蒸馏水洗涤烧杯内壁两次,洗涤液都移入容量瓶;其中操作错误的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

10.下列物质中①酒精 ②氢氧化钠 ③二氧化碳 ④碳酸铵晶体 ⑤铁 ⑥H2SO4⑦蔗糖 ⑧硫酸钡
上述物质中属于电解质的是②④⑥⑧属于非电解质的是①③⑦.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.两种气态烃的混合物共0.1mol,完全燃烧后得到3.36L CO2(标准状况)和3.6g H2O,下列说法正确的是(  )
A.一定有乙烯B.一定有甲烷
C.一定没有乙烯D.可能是甲烷和丁烯的混合物

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关.下列措施有利于节能减排、保护环境的是:(  )
①研发易降解的生物农药;   ②加快化石燃料的开采与使用;③田间焚烧秸秆;  ④应用高效洁净的能源转化技术;  ⑤推广使用节能环保材料.
A.①④⑤B.②④⑤C.①②④D.②③⑤

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

15.已知某纯碱试样中含有NaCl杂质,为测定试样中纯碱的质量分数,可用图中的装置进行实验:

主要步骤如下:
①按图组装仪器,并检查装置的气密性
②将a g试样放入锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,得到试样溶液
③称量盛有碱石灰的U形管的重量,得到b g
④从分液漏斗滴入6mol•1-1的硫酸,直到不再产生气体时为止
⑤从导管A处缓慢鼓入一定量的空气
⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的重量,得到c g
⑦重复步骤⑤和⑥的操作一直到U型管的质量基本不变,为d g
请填空和回答问题:
(1)在用托盘天平称量样品时,如果天平的指针向左偏转,说明样品重,砝码轻
(2)装置中干燥管B的作用是防止空气中的CO2和水气进入U型管中
(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,测试的结果偏高(填偏高、偏低或不变)
(4)步骤⑤的目的是把反应产生的CO2全部导入U形管中
(5)步骤⑦的目的是判断反应产生的CO2是否全部排出,并被U形管中的碱石灰吸收
(6)该试样中纯碱的质量分数的计算式为$\frac{106(d-b)}{44a}$×100%
(7)还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数,请简述一种不同的实验方法.

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