21 ?8分? ⑴ V?NO?= 5.84 L V ?NO2?= 5.38 L 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

硝酸是一種重要的工業(yè)原料,工業(yè)制硝酸的關(guān)鍵是氨的催化氧化,與硝酸工業(yè)相關(guān)的過(guò)

程中產(chǎn)生的氮氧化物的處理與應(yīng)用也是科學(xué)研究的熱點(diǎn)。

I.甲、乙分別是實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨及氨催化氧化的裝置

 


⑴ 氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^(guò)甲裝置,甲裝置的作用除了將氣體混合外,還有控制氣體流速、  ▲ 

⑵ 用乙裝置吸收一段時(shí)間氨后,再通入空氣,同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶?jī)?nèi),鉑絲保

持紅熱的原因是    ▲    ,寫(xiě)出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式  ▲  。反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶?jī)?nèi)的溶

液中含有H、OH、  ▲   、  ▲   離子。

II.工業(yè)生產(chǎn)硝酸的尾氣中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假設(shè)不含N2O4),對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康帶來(lái)較大的威脅。

⑴ 工業(yè)上常用Na2CO3溶液吸收法處理NOx 。

已知:NO不能與Na2CO3溶液反應(yīng)    

NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2          ① 

2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2    ②

當(dāng)NOx被Na2CO3溶液完全吸收時(shí),x的值不可能是   ▲   (填字母)。

A.1.3                 B.1.6             C.1.8

⑵ 尿素也可用于吸收處理NOx,其反應(yīng)原理為:

NO+NO2+H2O=2HNO2     

2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。

當(dāng)混合氣體中NO、NO2按上述反應(yīng)中系數(shù)比時(shí)吸收效果最佳。若混合氣體中V(NO)∶V(NO2)=5∶1時(shí),可通入一定量的空氣,同溫同壓下,V(空氣)∶V(NO)=  ▲  (空氣中氧氣的體積含量約為20%)。

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某溫度下,反應(yīng)2N2O5=4NO2+O2開(kāi)始進(jìn)行時(shí),c(N2O5)=0.0408mol/L,經(jīng)1min后,c(N2O5)=0.030mol/L,則該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率為


  1. A.
    v(N2O5)=1.8×10-4mol/(L·s)
  2. B.
    v(N2O5)=1.08×10-2mol/(L·s)
  3. C.
    v(NO2)=1.8×10-4mol/(L·s)
  4. D.
    v(O2)=5.4×10-3mol/(L·s)

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汽車上的催化轉(zhuǎn)化器可將尾氣中的主要污染物轉(zhuǎn)化成無(wú)毒物質(zhì),反應(yīng)為:

2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)  DH=-a kJ/mol(a>0)

在某溫度時(shí),用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度如下表:

時(shí)間/s

0

1

2

3

4

5

c(NO)/10-4 mol·L-1

10.0

4.05

2.50

1.60

1.00

1.00

c(CO)/10-3 mol·L-1

3.60

3.05

2.85

2.76

2.70

2.70

 

經(jīng)分析,得出結(jié)論不正確的是

A.2~3 s間的平均反應(yīng)速率v(NO)=9×10-5 mol/(L·s)

B.催化轉(zhuǎn)化器對(duì)廢氣的轉(zhuǎn)化速率在夏季時(shí)比冬季時(shí)高

C.若該催化轉(zhuǎn)化器氣艙容積為2 L,則達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)放出熱量1.8a J

D.該溫度下,此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=5000

 

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氮的化合物合成、應(yīng)用及氮的固定一直是科學(xué)研究的熱點(diǎn)。

(1)以CO2與NH3為原料合成化肥尿素的主要反應(yīng)如下:

①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s);ΔH=-159.47 kJ·mol1

②NH2CO2NH4(s)=CO (NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=a kJ·mol1

③2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=-86.98 kJ·mol1

則a為                。

(2)反應(yīng)2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) 在合成塔中進(jìn)行。下圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三條曲線為合成塔中按不同氨碳比 [n(NH3)/n(CO2)]和水碳比[n(H2O)/n(CO2)]投料時(shí)二氧化碳轉(zhuǎn)化率的情況。

①曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的數(shù)值分別為:

A. 0.6~0.7       B. 1~1.1        C. 1.5~1.61

生產(chǎn)中應(yīng)選用水碳比的數(shù)值為      (選填序號(hào))。

②生產(chǎn)中氨碳比宜控制在4.0左右,而不是4.5的原因可能是    

(3)尿素可用于濕法煙氣脫氮工藝,其反應(yīng)原理為:

NO+NO2+H2O=2HNO2      2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。

①當(dāng)煙氣中NO、NO2按上述反應(yīng)中系數(shù)比時(shí)脫氮效果最佳。若煙氣中V(NO)∶V(NO2)=5∶1時(shí),可通入一定量的空氣,同溫同壓下,V(空氣)∶V(NO)=       (空氣中氧氣的體積含量大約為20%)。

②下圖是尿素含量對(duì)脫氮效率的影響,從經(jīng)濟(jì)因素上考慮,一般選擇尿素濃度約為            %。

(4)下圖表示使用新型電極材料,以N2、H2為電極反應(yīng)物,以HCl-NH4Cl為電解質(zhì)溶液制造出既能提供能量,同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)氮固定的新型燃料電池。請(qǐng)寫(xiě)出該電池的正極反應(yīng)式              。生產(chǎn)中可分離出的物質(zhì)A的化學(xué)式為       

 

 

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反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O在5 L的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,NO的物質(zhì)的量增加了0.3 mol,則此反應(yīng)的平均速率表達(dá)正確的是(  )?

A.v(O2)=0.01 mol·L1·s1??

B.v(NO)=0.008 mol·L1·s1??

C.v(H2O)=0.003 mol·L1·s1??

D.v(NH3)=0.004 mol·L1·s1??

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