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为消除氮的氧化物(NOx)对大气的污染,工业上通常利用反应NOx+NH3→N2+H2O来保护环境。现有NO2和NO的混合气体3L,可用3.5LNH3恰好使其完全转化为N2,则混合气体中NO2和NO的体积之比为()。
A.1∶4        B.1∶1        C.2∶1        D.3∶1

D
【试题分析】

此题以消除氮氧化物对大气的污染为背景,考查同学们的化学计算技能。

元素守恒法。由题意知,NOx+NH3→N2+H2O是一个氧化还原反应。通过化学方程式的配平可以很快得到答案。设NO2的系数为a,NO的系数为(3-a),则NH3的系数为3.5,有:aNO2+(3-a)NO+3.5NH3=3.25N2+(a+3)H2O,根据氢元素守恒有:3.5×3=(a+3)×2,a=2.25,所以

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?顺义区二模)甲烷是一种重要的基础化工原料,不仅可制备多种重要有机产品,还可用于环境保护.请回答下列问题:(1)用甲烷催化还原氮的氧化物可消除氮氧化物的污染.已知:

反应过程(2)是
吸热
吸热
反应(填“放热”或“吸热”),甲烷还原NO2生成H2O(g)、N2和CO2时的热化学方程式是
2CH4(g)+4NO2(g)=2CO2(g)+2N2(g)+4H2O(g)△H=-1734kJ/mol
2CH4(g)+4NO2(g)=2CO2(g)+2N2(g)+4H2O(g)△H=-1734kJ/mol

(2)工厂利用甲烷与氯气的反应原理制取氯甲烷,为妥善处理氯甲烷生产企业的副产物CCl4,以减少其对臭氧层的破坏.化学家研究在催化条件下,通过下列反应:
CCl4(g)+H2(g)?CHCl3(g)+HCl(g),使CCl4转化为重要的化工原料氯仿(CHCl3)(不考虑副反应).
在固定容积为2L的密闭容器中,该反应达到平衡后,测得如下数据:
实验
序号
温度℃ 初始n(CCl4
(mol)
初始n(H2
(mol)
平衡时n(CHCl3
(mol)
1 110 0.8 1.2
2 110 2 2 1
3 100 1 1 0.6
①此反应在110℃时平衡常数为
1
1
. ②实验l中,CCl4的转化率为
60%
60%

③判断该反应的正反应是
放热
放热
(填“放热”或“吸热”),理由是
温度为100℃时,K=2.25,大于110℃时的平衡常数,所以该反应为放热反应
温度为100℃时,K=2.25,大于110℃时的平衡常数,所以该反应为放热反应

④为提高实验3中CCl4的转化率,可采取的措施是
e
e

a.使用高效催化剂              b.向容器中再投入1mol CCl4和1mol H2
c.温度升高到200℃d.向容器中再投入1mol HCl       e.向容器中再投入1mol H2

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

2013年全国各地都遭遇“十面霾伏”.其中,机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气质量恶化贡献较大.
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)
催化剂
2CO2(g)+N2(g).△H<0
若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图甲正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是
 
(填代号).
(下图中υ、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数)
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(2)机动车尾气和煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染.已知:
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ/mol
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol
H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ/mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式:
 

(3)用NH3催化还原NOX也可以消除氮氧化物的污染.图乙,采用NH3作还原剂,烟气以一定的流速通过两种不同催化剂,测量逸出气体中氮氧化物含量,从而确定烟气脱氮率(注:脱氮率即氮氧化物转化率),反应原理为:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)?2N2(g)+3H2O(g).
①该反应的△S
 
0,△H
 
0(填“>”、“=”或“<”).
②对于气体反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP),则上述反应的KP=
 

③以下说法正确的是
 

A.第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高
B.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响
C.催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见图丙.该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应为
 

(5)硝酸工业尾气中氮氧化物(NO和NO2)可用尿素〔CO(NH22〕溶液除去.反应生成对大气无污染的气体.1mol尿素能吸收工业尾气中氮氧化物(假设NO、NO2体积比为1:1)的质量为
 
g.

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

氮是地球上极为丰富的元素。

   (1)N2是大气的主要成分之一,由于分子中键能很大,所以性质稳定。已知N≡N的键能为946 kJ·mol-1,N—N单键的键能为193kJ·mol-1

计算:N2分子中“π”键的键能约为                 

结论:N2分子中“σ”和“π”键的稳定性            

(2)氮的氧化物是大气污染物之一。为了消除污染,科研人员设计了同时消除二氧化硫和氮的氧化物的方法,其工艺流程如下:

其中清除室、分解室发生的反应如下:

清除室:NO + NO2 = N2O3     N2O3 + 2H2SO4 = 2NOHSO4+ H2O

分解室:4NOHSO4 + O2 + 2H2O = 4H2SO4+ 4NO2

回答下列问题:

Ⅰ.①和②分别为(写化学式)                    

Ⅱ.氧化室发生的反应是                              

(3)金属氮化物是一类重要的化学物质,有着特殊的用途。某金属离子(M+)与N3形成的晶体结构如右图所示。其中M+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它M+的符号是          ,与同一个N3相连的M+         个。

(4)NH3既是重要的工业产品,又是主要的工业原料。以NH3为原料生产硝酸铵的过

程如下:

其中反应②为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3  原料气为氨气和空气的混合物,假设空气中氧气的体积分数为0.2。

Ⅰ.写出反应①的化学方程式                     。若不考虑副反应且各步反应均完全,生产过程中原料气中的氨气(不包含第③步被硝酸吸收的氨气)和空气中氧气恰好全部转化为硝酸,则原料气中制备硝酸的氨气和氧气的体积比为      

Ⅱ.若实际生产中,反应①中氨的转化率(或利用率)为70%,反应②中NO的转化率为90%,反应③中氨和硝酸均完全转化。则生产硝酸的氨气占所用氨气总量的体积分数为多少?(写出计算过程)

 

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科目:高中化学 来源:2010-2011学年江苏省海门市高二下学期期末教学质量调研化学试题 题型:填空题

氮是地球上极为丰富的元素。
(1)N2是大气的主要成分之一,由于分子中键能很大,所以性质稳定。已知N≡N的键能为946 kJ·mol-1,N—N单键的键能为193 kJ·mol-1
计算:N2分子中“π”键的键能约为                 
结论:N2分子中“σ”和“π”键的稳定性            
(2)氮的氧化物是大气污染物之一。为了消除污染,科研人员设计了同时消除二氧化硫和氮的氧化物的方法,其工艺流程如下:

其中清除室、分解室发生的反应如下:
清除室:NO + NO2 = N2O3      N2O3 + 2H2SO4 = 2NOHSO4 + H2O
分解室:4NOHSO4 + O2 + 2H2O = 4H2SO4 + 4NO2
回答下列问题:
Ⅰ.①和②分别为(写化学式)                    
Ⅱ.氧化室发生的反应是                              
(3)金属氮化物是一类重要的化学物质,有着特殊的用途。某金属离子(M+)与N3形成的晶体结构如右图所示。其中M+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它M+的符号是          ,与同一个N3相连的M+        个。

(4)NH3既是重要的工业产品,又是主要的工业原料。以NH3为原料生产硝酸铵的过
程如下:

其中反应②为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3  原料气为氨气和空气的混合物,假设空气中氧气的体积分数为0.2。
Ⅰ.写出反应①的化学方程式                     。若不考虑副反应且各步反应均完全,生产过程中原料气中的氨气(不包含第③步被硝酸吸收的氨气)和空气中氧气恰好全部转化为硝酸,则原料气中制备硝酸的氨气和氧气的体积比为      
Ⅱ.若实际生产中,反应①中氨的转化率(或利用率)为70%,反应②中NO的转化率为90%,反应③中氨和硝酸均完全转化。则生产硝酸的氨气占所用氨气总量的体积分数为多少?(写出计算过程)

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年江西省协作体高三第一次联考理综化学试卷(解析版) 题型:填空题

2013年全国各地都遭遇十面霾伏。其中,机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气质量恶化贡献较大。

1汽车尾气净化的主要原理为2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)H0

若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是???????? (填代号)。

(下图中υKnw分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数)

2)机动车尾气和煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。已知:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)CO2(g)+2H2O(g)? H=-867 kJ/mol

2NO2(g)N2O4(g)?? H=-56.9 kJ/mol

H2O(g) H2O(l)?? ΔH = -44.0 kJmol

写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2H2O(l)的热化学方程式????????????????????????????????????

3NH3催化还原NOX也可以消除氮氧化物的污染。采用NH3作还原剂烟气以一定的流速通过两种不同催化剂测量逸出气体中氮氧化物含量从而确定烟气脱氮率(注:脱氮率即氮氧化物转化率)

反应原理为:NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)

该反应的S???? 0H????? 0

对于气体反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP),

则上述反应的KP????????????????

以下说法正确的是?????????????????

A.第种催化剂比第种催化剂脱氮率高

B.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响

C.催化剂分别适合于250450左右脱氮

4NO2O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见图。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应为?? ??????????????????? ?

5)硝酸工业尾气中氮氧化物(NONO2)可用尿素CO(NH2)2溶液除去。反应生成对大气无污染的气体。1 mol尿素能吸收工业尾气中氮氧化物(假设NONO2体积比为1:1)的质量为___________g

 

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