13．氮氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一．消除氮氧化物有多種方法．
（1）硝酸廠常用催化還原法處理尾氣：催化劑存在時(shí)用H2將NO2還原為N2．
已知：2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ•mol-1
N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+67.7kJ•mol-1
則H2還原NO2生成水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是4H2（g）+2NO2（g）═N2（g）+4H2O（g）△H=-1034.9kJ•mol-1．
（2）NH3催化還原氮氧化物（SCR）技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)．發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）$?_{催化劑}^{180℃}$ 2N2（g）+3H2O（g）△H＜0．為提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是增大NH3濃度（或減小壓強(qiáng)、降低溫度）．
（3）利用ClO2氧化氮氧化物反應(yīng)過(guò)程如下：反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是2NO+ClO2+H2O═NO2+HNO3+HCl，反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式是2NO2+4Na2SO3═N2+4Na2SO4．若有11.2LN2生成（標(biāo)準(zhǔn)狀況），共消耗ClO267.5g．
（4）工業(yè)廢氣中含有的NO2還可用電解法消除．用NO2為原料可制新型綠色硝化劑N2O5．制備方法之一是先將NO2轉(zhuǎn)化為N2O4，然后采用電解法制備N2O5，如圖．Pt（甲）為陽(yáng)極，電解池中生成N2O5的電極反應(yīng)式是N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+．

分析 （1）已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol ①
N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol ②
由蓋斯定律將①×2-②可得4H2（g）+2NO2（g）=N2（g）+4H2O（g），據(jù)此計(jì)算；
（2）提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率，改變條件平衡正向進(jìn)行，依據(jù)化學(xué)平衡影響因素分析判斷；
（3）二氧化氮被還原為氮?dú)�，則亞硫酸根被氧化得到硫酸根；根據(jù)原子守恒計(jì)算二氧化氮物質(zhì)的量，再根據(jù)方程式Ⅰ計(jì)算NO的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算NO的質(zhì)量；
（4）由N2O4制取N2O5需要是去電子，所以N2O5在陽(yáng)極區(qū)生成．

解答 解：已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol ①
N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol ②
由蓋斯定律可知，①×2-②得4H2（g）+2NO2（g）=N2（g）+4H2O（g），
故△H=2×（-483.6kJ/mol）-67.7kJ/mol=-1034.9kJ/mol，
故熱化學(xué)方程式為：4H2（g）+2NO2（g）=N2（g）+4H2O（g）△H=-1034.9kJ/mol，
故答案為：4H2（g）+2NO2（g）═N2（g）+4H2O（g）△H=-1034.9kJ•mol-1；
（2）2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）?2N2（g）+3H2O（g）△H＜0，反應(yīng)是氣體體積增大的放熱反應(yīng)，依據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理分析，增大氨氣濃度，減小壓強(qiáng)，降低溫度；
故答案為：增大NH3濃度（或減小壓強(qiáng)、降低溫度）；
（3）二氧化氮被還原為氮?dú)�，則亞硫酸根被氧化得到硫酸根，反應(yīng)離子方程式為：2NO2+4SO32-=N2+4SO42-，化學(xué)方程式為：2NO2+4Na2SO3═N2+4Na2SO4，
11.2L氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為0.5mol，根據(jù)N原子守恒可知二氧化氮物質(zhì)的量=0.5mol×2=1mol，由2NO+2ClO2+H2O═NO2+HNO3+2HCl可知，消耗ClO2的物質(zhì)的量1mol，故消耗ClO2的質(zhì)量=1mol×67.5g/mol=67.5g，
故答案為：2NO2+4Na2SO3═N2+4Na2SO4；67.5；
（4）從電解原理來(lái)看，N2O4制備N2O5為氧化反應(yīng)，則N2O5應(yīng)在陽(yáng)極區(qū)生成，Pt（甲）為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為：N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+，故答案為：陽(yáng)；N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查化學(xué)反應(yīng)原理的基礎(chǔ)知識(shí)，涉及反應(yīng)熱計(jì)算、化學(xué)平衡影響因素、氧化還原反應(yīng)及計(jì)算、電解原理等，題目難度中等，注意相關(guān)知識(shí)的積累．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

3．在平板電視顯示屏生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢玻璃粉末中含有二氧化鈰（CeO2）．
（1）在空氣中煅燒Ce（OH）CO3可制備CeO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式4Ce（OH）CO3+O2=4CeO2+4CO2+2H2O
（2）已知在一定條件下，電解熔融狀態(tài)的CeO2可制備Ce，寫(xiě)出陰極的電極反應(yīng)式Ce4++4e-=Ce；
（3）某課題組以上述廢玻璃粉末（含有SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量不溶于稀酸的物質(zhì)）為原料，設(shè)計(jì)如圖1流程對(duì)資源進(jìn)行回收，得到Ce（OH）4和硫酸鐵銨．
①得到濾渣B時(shí)，需要將其表面雜質(zhì)洗滌干凈．檢驗(yàn)濾渣B已經(jīng)洗滌干凈的方法是取最后一次的洗滌液滴入KSCN溶液無(wú)變化，加入氯水若不變紅色，證明洗滌干凈．
②反應(yīng)（1）的離子方程式為2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O．
③操作I的名稱是冷卻結(jié)晶
④如圖2，氧化還原滴定法測(cè)定制得的Ce（OH）4產(chǎn)品的純度．

該產(chǎn)品中Ce（OH）4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97.10%（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）．若滴定所用FeSO4溶液已在空氣中露置了一段時(shí)間，則測(cè)得該Ce（OH）4產(chǎn)品的純度偏高（“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”）．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

4．氧元素性質(zhì)活潑，在眾多的含氧化合物中氧元素顯-2價(jià)，但也能形成一定數(shù)量的顯正價(jià)的化合物．
（1）OF2是一種棕黃色有惡臭的氣體，有極強(qiáng)的氧化性．
①OF2中氧元素的化合價(jià)為+2．
②將Fz通入稀的NaOH溶液中可得到OF2、鹽等物質(zhì)，相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2F2+2NaOH=2NaF+H2O+OF2．
（2）過(guò)氧化氫是一種綠色氧化劑、還原劑，工業(yè)上有多種方法制備H2O2．
①研究表明，H2O2相當(dāng)于二元弱酸，則它的一級(jí)電離方程式為H2O2?H++HO2-，已知常溫下1L的H2O2相當(dāng)于48.3mol，其K1≈1.67×10　-12．則該溫度下H2O2中c（H+）約為9×10-6mol/L，寫(xiě)出它與足量Ba（OH）2反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ba（OH）2+H2O2=2H2O+BaO2．
②乙基蒽醌法是制備過(guò)氧化氫最常用的方法，其主要過(guò)程可以用如圖表示，寫(xiě)出此過(guò)程的總反應(yīng)方程式H2+O2$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$H2O2．
③空氣陰極法制備H2O2是一種環(huán)境友好型、節(jié)能型制備方法，電解總方程式3H2O+3O2 $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$3H2O2+O3，則陽(yáng)極上電極反應(yīng)式為2H2O-2e-=H2O2+2H+．
（3）氧也能與鉀元素形成K2O、K202、KO2、KO3等氧化物，其中KO2是一種比Na2O2效率高的供氧劑，寫(xiě)出它與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

1．X、Y、Z為三種氣體，把a(bǔ) mol X與b mol Y充入一密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)X+2Y?2Z，達(dá)到平衡時(shí)，若它們的物質(zhì)的量滿足：n（X）+n（Y）=n（Z），則Y的轉(zhuǎn)化率為（　　）
A．$\frac{ab}{5}$×100%B．$\frac{2ab}{5}$×100%C．$\frac{2ab}{5b}$×100%D．$\frac{ab}{5a}$×100%

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

8．在強(qiáng)酸性溶液中能大量共存并且溶液為無(wú)色透明的離子組是（　�。�
A．Ca2+、Na+、NO${\;}_{3}^{-}$、CO${\;}_{3}^{2-}$B．Na+、Cl-、NH${\;}_{4}^{+}$、SO${\;}_{4}^{2-}$
C．K+、Cl-、HCO${\;}_{3}^{-}$、H+D．Ca2+、Na+、Fe3+、NO${\;}_{3}^{-}$

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

18．常溫下，下列有關(guān)醋酸溶液的敘述中不正確的是（　�。�
A．pH=4.3的CH3COOH與CH3COONa混合溶液中：c（Na+）＜c（CH3COO-）
B．濃度為0.2 mol/L的CH3COOH溶液和濃度為0.1mol/L的NaOH溶液等體積混合后：c（CH3COO -）-c（CH3COOH）=2[c（H+）-c（OH-）]
C．醋酸濃溶液加少量水稀釋，$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{{c}^{2}（{H}^{+}）}$幾乎不變
D．含等物質(zhì)的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液：3c（Na+）=2[c（HC2O4-）+c（C2O42-）+c（H2C2O4）]

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

5．五種短周期元素在周期表中的位置如圖所示，其中R元素原子的最外層電子數(shù)等于其電子層數(shù)的2倍，下列判斷正確的是（　�。�
XY
ZMR
A．元素的非金屬性次序?yàn)椋篩＞X＞M
B．氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：M＞R
C．Z的氧化物可以做光導(dǎo)纖維
D．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：Y＞X

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

2．將飽和FeCl3溶液滴入沸水中，繼續(xù)煮沸，液體變?yōu)榧t褐色色，得到的分散系為Fe（OH）3膠體，用此分散系進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：
（1）讓光束通過(guò)該分散系，現(xiàn)象為膠體內(nèi)出現(xiàn)一條光亮的“通路”，原因是膠體粒子對(duì)光的散射．
（2）向該分散系中逐滴滴入過(guò)量鹽酸，會(huì)出現(xiàn)一系列變化：
①先出現(xiàn)紅褐色沉淀，原因是HCl電離出來(lái)的離子（Cl-）所帶的電荷與膠體粒子所帶的電荷發(fā)生了電性中和，破壞了膠體的介穩(wěn)性，從而使膠粒聚集成較大的顆粒沉降下來(lái)；
②隨后沉淀逐漸溶解，溶液呈棕黃色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe（OH）3+3HCl═FeCl3+3H2O．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

3．現(xiàn)有五種可溶性物質(zhì)A、B、C、D、E，它們所含的陰、陽(yáng)離子互不相同，分別含有五種陽(yáng)離子 Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五種陰離子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一種．
（1）某同學(xué)通過(guò)分析，認(rèn)為無(wú)需檢驗(yàn)就可判斷其中必有的兩種物質(zhì)是Na2CO3和Ba（OH）2（填化學(xué)式，且相對(duì)分子質(zhì)量小的填在前面）
（2）為了確定X，現(xiàn)將（1）中的兩種物質(zhì)記為A和B，含X的物質(zhì)記C，當(dāng)C與B的溶液混合時(shí)，產(chǎn)生紅褐色沉淀和無(wú)色無(wú)味氣體；當(dāng)C與A的溶液混合時(shí)也產(chǎn)生紅褐色沉淀，向該沉淀中滴入稀硝酸沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解．則X為B；
A．SO32-B．SO42-C．CH3COO-D．SiO32-
（3）B的水溶液不顯中性，原因是CO32-+H2O?HCO3-+OH-；
（4）將Cu投入到裝有D溶液的試管中，Cu不溶解；再滴加稀H2SO4，Cu逐漸溶解，管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2NO3-═3Cu2+2NO↑+4H2O；
（5）若把少量E溶液加入A溶液中，無(wú)沉淀生成，則該反應(yīng)的離子方程式為Al3++4OH-=AlO2-+2H2O．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案