题目列表(包括答案和解析)
(I)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。在微生物作用下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3-,两步反应的能量变化示意图如下:
[来源:学,科,网]
(1)1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是 。
(2)在一定条件下,向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成N2,若该反应消耗32gCH3OH转移6mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 。
(Ⅱ)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:
2NO+2CO2CO2+N2 △H
某温度下用气体传感器测得不同的时间的NO和CO浓度如下表:
时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
C(NO)(×10-4mol·L-1) |
10.0 |
4.50 |
2.50 |
1.50 |
1.00 |
1.00 |
C(CO)(×10-3mol·L-1) |
3.60 |
3.05 |
2.85 |
2.75 |
2.70 |
2.70 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H 0(填写“>”、“<”、“=”)
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)= ;
(3)在该温度下,反应的平衡常数K= (只写出计算结果);
(4)某同学设计了三组实验,分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,部分实验条件如下表:
实验编号 |
T/℃ |
NO初始浓度/mol·L-1 |
CO初始浓度/mol·L-1 |
催化剂的比表面积/m2·g-1 |
I |
280 |
1.20×10-3 |
5.80×10-3 |
82 |
II |
280 |
1.20×10-3 |
5.80×10-3 |
124 |
III |
350 |
1.20×10-3[来源:学.科.网] |
5.80×10-3 |
124 |
该同学画出了表中三个实验条件下,混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,请在图上标明各条曲线的实验编号;
(5)有人认为:催化剂比表面积增大,会提高NO和CO的反应效率,从而使污染物NO和CO的转化率提高。请用化学基本理论对此观点进行评价: 。
(I)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。在微生物作用下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3-,两步反应的能量变化示意图如下:
(1)1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是 。
(2)在一定条件下,向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成N2,若该反应消耗32gCH3OH转移6mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 。
(Ⅱ)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:
2NO+2CO2CO2+N2 △H
某温度下用气体传感器测得不同的时间的NO和CO浓度如下表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
C(NO)(×10-4mol·L-1) | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
C(CO)(×10-3mol·L-1) | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H 0(填写“>”、“<”、“=”)
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)= ;
(3)在该温度下,反应的平衡常数K= (只写出计算结果);
(4)某同学设计了三组实验,分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,部分实验条件如下表:
实验编号 | T/℃ | NO初始浓度/mol·L-1 | CO初始浓度/mol·L-1 | 催化剂的比表面积/m2·g-1 |
I | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
II | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 124 |
III | 350 | 1.20×10-3[来源:学.科.网] | 5.80×10-3 | 124 |
该同学画出了表中三个实验条件下,混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,请在图上标明各条曲线的实验编号;
(5)有人认为:催化剂比表面积增大,会提高NO和CO的反应效率,从而使污染物NO和CO的转化率提高。请用化学基本理论对此观点进行评价: 。
三氟化氮(NF3)是一种无色、无味的气体,它是微电子工业技术的关键原料之一,可由氨气和氟气反应得到:4NH3+3F2=NF3+3NH4F。在潮湿的空气中。NF3能与水蒸气发生氧化还原反应,其反应的产物有HF、NO和HNO3。下列说法正确的是( )
A.在NF3与H2O的反应中,H2O作还原剂
B.在制取NF3的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:1
C.若在制取NF3的反应中有0.5molNH3参加反应,转移电子的物质的量为3mol
D.NF3在空气中一旦泄漏,不易于发现
(16分)氮的氧化物(用NOx表示)是大气污染物,必须加以处理。
(1)汽车尾气中的CO、NOx采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。反应化学方程式可表示为:______________。
(2)工业尾气中氮的氧化物常采用氨催化吸收法,原理是NH3和NOx反应生成无毒的物质。某同学采用以下装置(见下图)和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程。
Ⅰ.提供的装置。
Ⅱ.NH3的制取。
①所提供的装置中能快速、简便制取NH3的装置是:__________(填仪器序号)。
②若采用C装置制取氨气(控制实验条件相同),情况如表所示。
实验记录
试剂组合序号 | 固体试剂/g | NH3体积/mL |
a | 12.0g Ca(OH)2(过量) 10.8g NH4Cl | 2688 |
b | 12.0g Ca (OH)2(过量) 10.8g(NH4)2SO4 | 2728 |
c | 12.0g NaOH(过量) 10.8g NH4Cl | 3136 |
d | 12.0g NaOH(过量) 10.8g (NH4)2SO4 | 3118 |
e | 12.0g CaO(过量) 10.8g NH4Cl | 3506 |
f | 12.0g CaO(过量) 10.8g (NH4)2SO4 | 3584 |
分析表中数据,实验室制NH3产率最高的是:___________________(填序号),其他组合NH3产率不高的原因是:____________。
Ⅲ.模拟尾气的处理。
选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置:
①A中反应的离子方程式:_________。
②D装置作用除使气体混合均匀和调节气流速度以外,还有一个作用是_____________。
③D装置中的液体可换成_________(填序号)。
a.CuSO4溶液 b.H2O c.CCl4 d.浓H2SO4
④该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是________________。
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