练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

    【题目】氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。回答下列问题：

    （1）已知2NO(g) +O2(g)-2NO2(g) △H的反应历程分两步：

    ①2NO( g )N2O2 (g)( 快 ) △H1<0，v1正=k1正c2(NO)，v1逆=k1逆c2(N2O2)

    ②N2O2 (g)+ O2 (g) 2NO2(g)(慢) △H2<0，v2正=k2正c2(N2O2)c(O2)，v2逆=k2逆c2(NO2)

    比较反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小: E1__ E2 (填“>”、“<”或“=”) 其判断理由是__________；2NO(g) +O2(g)2NO2(g) 的平衡常数K与上述反应速率常数k1正、k1逆、k2正、 k2逆的关系式为_______；已知反应速率常数k随温度升高而增大，若升高温度后k2正、 k2逆分别增大a倍和b倍，则a____b (填“>”、“<”或“=”)；一定条件下，2NO (g)+O2(g) 2NO2 (g)达平衡后，升高到某温度，再达平衡后v2正较原平衡减小，根据上述速率方程分析，合理的解释是_________________。

    （2）①以乙烯(C2H4)作为还原剂脱硝(NO)，其脱硝机理如左下图所示，若反应中n(NO): n(O2) =2 ：1，则总反应的化学方程式为_______________；脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数) 的关系如右下图，为达到最佳脱硝效果，应采用的条件是________________。

    ②用NO可直接催化NO分解生成N2、O2，将其反应机理补充完整(Vo代表氧空穴)：

    2Ni2++2Vo+2NO→2Ni3++2O-+N2 2O-→O2-+1/2O2+Vo ______________


    （3）电解NO可制备NH4NO3，其工作原理如图所示，阴极的电极反应式为______________。

    【答案】 ＜ 活化能越大，一般分子成为活化分子越难，反应速率越慢 ＜ 温度升高，反应①、②的平衡均逆移，由于反应①的速率大，导致c(N2O2)减小且其程度大于k2正和c(O2)增大的程度，使三者的乘积即v2正减小 6NO+3O2+2C2H43N2+4CO2+4H2O 350℃、负载率3.0% 2Ni3+ + O2-→2Ni2+ +VO+O2 NO + 6H+ +5e- = NH4+ + H2O

    【解析】（1）①2NO(g)N2O2(g)(快)，②N2O2(g)+ O2(g) 2NO2(g)(慢) ，活化能越大，一般分子成为活化分子越难，反应速率越慢，则反应①的活化能E1＜反应②的活化能E2；①2NO(g)N2O2(g)(快) △H1<0，v1正=k1正c2(NO)，v1逆=k1逆c2(N2O2)，②N2O2(g)+ O2(g) 2NO2(g)(慢) △H2<0，v2正=k2正c2(N2O2)c(O2)，v2逆=k2逆c2(NO2)，而目标反应2NO（g）+O2（g）2NO2（g）的△H=①+②=△H1+△H2，由反应达平衡状态，所以v1正=v1逆、v2正=v2逆，所以v1正×v2正=v1逆×v2逆，即k1正c2（NO）×k2正c（N2O2）c（O2）=k1逆c（N2O2）×k2逆c2（NO2），则K==；该反应为放热反应，温度升高，反应②的平衡逆移，k2正＜k2逆，即a＜b；2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)为放热反应，温度升高，反应①、②的平衡均逆移，由于反应①的速率大，导致c(N2O2)减小且其程度大于k2正和c(O2)增大的程度，使三者的乘积即v2正减小，故答案为：＜；活化能越大，一般分子成为活化分子越难，反应速率越慢； ；＜；温度升高，反应①、②的平衡均逆移，由于反应①的速率大，导致c(N2O2)减小且其程度大于k2正和c(O2)增大的程度，使三者的乘积即v2正减小；

    （2）①根据图示可知，在催化剂的作用下，C2H4与NO、O2反应最终生成N2、CO2、H2O，反应中n(NO):n(O2) =2：1，反应总方程式为6NO+3O2+2C2H43N2+4CO2+4H2O，由图可知，b曲线的最高点处，脱硝率高，负载率低，适宜的温度，适合条件为350℃、负载率3%，故答案为：6NO+3O2+2C2H43N2+4CO2+4H2O；350℃、负载率3.0%；

    ②用NO可直接催化NO分解生成N2、O2，反应的总反应为2NOO2+N2，根据反应原理，Ni2+为催化剂，用总反应-（2Ni2++2Vo+2NO→2Ni3++2O-+N2）-（2O-→+O2-+1/2O2+Vo)得：2Ni3+ + O2-→2Ni2+ +VO+O2，故答案为：2Ni3+ + O2-→2Ni2+ +VO+O2；

    （3）电解NO制备NH4NO3，阳极反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，阴极反应为：NO+5e-+6H+=NH4++H2O，故答案为：NO + 6H+ +5e- = NH4+ + H2O。

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】甲、乙、丙、丁、戊五种物质中，甲、乙、丙中均含有某种相同的元素，它们之间具有如图所示转化关系(反应条件及部分产物已略去)。下列有关物质的推断不正确的是(　　)

    选项

    假设

    结论

    A

    甲为Al(OH)3

    丁可能是盐酸

    B

    甲为Na2CO3溶液

    戊可能是CO2

    C

    甲为Fe

    丁可能是盐酸

    D

    甲为N2

    戊可能是氧气

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

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】海带中富含碘元素．从海带中提取碘有如下步骤：（ ）
    ①将海带焙烧成灰（生成KI） ②加水使KI溶解，充分搅拌后过滤 ③在滤液通入足量Cl2④加CCl4振荡⑤静置后，用分液漏斗分液 合理的操作顺序是．
    A.①②③④⑤
    B.②⑤①③④
    C.①③⑤②④
    D.②①③⑤④

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】下图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法正确的是

    A. a的最高价氧化物与e的最高价氧化物结构相似，都为酸性氧化物且不能与任何酸反应

    B. b、c、d、f四种元素的简单离子半径比较: f>b>c>d

    C. c、d分别与f组成的化合物均为离子化合物

    D. a、f的氧化物对成的水化物酸性及气态氢化物的稳定性f>a

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】对于反应2HI(g) H2(g) +I2(g),下列叙述能够说明己达平衡状态的是

    A. 混合气体的颜色不再变化

    B. 温度和体积一定时，容器内压强不再变化

    C. lmolH-H键生成的同时有2molH-I键断裂

    D. 各物质的物质的量浓度之比为2：1：1

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。我国采用铁触媒(以铁为主的混合物)做催化剂合成氨。回答下列问题：

    （1）Fe基态原子核外电子排布式为____。氮化铁是一种重要的无机化合物，不溶于水，暴露在潮湿环境中可释放出氨气，元素Fe和N中，第一电离能较大的是_____，基态原子核外未成对电子数较多的是_______。

    （2）N的氧化物有N2O等，N2O与CO2互为等电子体，N2O的空间构型为__________。

    （3）N有多种氢化物，其中肼(N2H4)常用作火箭推进剂的燃料，N2H4中N原子的杂化形式为____。

    （4）N、P、As为同族元素，NH3、PH3、AsH3三种物质的沸点由高到低的顺序为_____。原因是____。

    （5）K3[Fe(CN)6]常用于检验Fe2＋，K3[Fe(CN)6]中存在的化学键类型有_______。

    （6）FeO晶体的晶胞与NaCl的相似，NaCl的晶胞如图所示。由于晶体缺陷，某氧化亚铁晶体的实际组成为Fe0.9O，其中包含有Fe2＋和Fe3＋，晶胞边长为428pm，则该晶体的密度为____g/cm3(列出计算式即可，用NA表示阿伏加德罗常数的值)。

    。

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】为提纯下列物质（括号内物质为杂质），所选用的试剂和分离方法正确的是（ ）

    物 质

    除杂试剂

    分离方法

    A

    硝酸铜溶液（硝酸银）

    铜粉

    结晶

    B

    Cl2（HCl）

    NaOH溶液

    洗气

    C

    Br2（H2O）

    酒精

    萃取

    D

    铜粉（铁粉）

    稀盐酸

    过滤


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

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】（1）偏铝酸钠的水溶液呈___（填“酸”“中”或“碱”）性,原因是（用离子方程式表示）:________________;实验室在配制AgNO3溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以____（填“促进”或“抑制”）其水解。

    （2）明矾可用于净水,原因是（离子方程式表示）:__________________。

    （3）用离子方程式表示泡沫灭火器灭火原理:__________________。

    （4）纯碱可代替洗涤剂洗涤餐具,原因是（用离子方程式表示）:____________。

    （5）碳酸氢钠溶液中离子浓度由大到小的顺序是:__________________。

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】从化学键的角度看化学反应的实质是“旧化学键的断裂，新化学键的形成”，下列既有旧化学键的断裂，又有新化学键的形成的变化是（ ）

    A.碘升华B.Cl2溶于水C.氯化钠受热熔化D.冰融化成水

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案