已知:4NH3+5O2 4NO+6H2O,4NO+3O2+2H2O→4HNO3

設(shè)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為0.20,氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)為0.80.

(1)a mol NO完全轉(zhuǎn)化為HNO3理論上需要氧氣   mol.

(2)為使NH3恰好完全氧化為NO,氨﹣空氣混合氣體中氨的體積分?jǐn)?shù)(用小數(shù)表示)為 (保留2位小數(shù)).

(3)20.0mol NH3用空氣氧化,產(chǎn)生混合物的組成為:NO 18.0mol、O2 12.0mol、N2 150.0mol和一定量硝酸,以及其他成分(高溫下NO與O2不化合).計(jì)算氨轉(zhuǎn)化為NO和HNO3的總轉(zhuǎn)化率.  

(4)20.0mol NH3和一定量空氣充分反應(yīng)后,再轉(zhuǎn)化為硝酸.通過(guò)計(jì)算,在圖中畫(huà)出HNO3的物質(zhì)的量n(A)和空氣的物質(zhì)的量n(B)關(guān)系的理論曲線(xiàn).


考點(diǎn):  化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算;氮的氧化物的性質(zhì)及其對(duì)環(huán)境的影響.

專(zhuān)題:  計(jì)算題.

分析:  (1)根據(jù)一氧化氮和氧氣完全轉(zhuǎn)化為HNO3的關(guān)系式計(jì)算;

(2)使NH3恰好完全氧化為NO,根據(jù)氨氣計(jì)算需要氧氣的量,再根據(jù)體積分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行計(jì)算;

(3)根據(jù)反應(yīng)過(guò)程中氮?dú)獾牧坎蛔冞M(jìn)行計(jì)算,算出生成硝酸的物質(zhì)的量,再根據(jù)原子守恒計(jì)算轉(zhuǎn)化率;

(4)采用極限法找出氨氣、空氣和硝酸的關(guān)系,并畫(huà)出硝酸和空氣的關(guān)系圖象.

解答:  解:(1)設(shè)需要氧氣的物質(zhì)的量為x,

4NO+2H2O+3O2=4HNO3

4mol     3mol

amol     x

x=mol=0.75amol,則需要氧氣的物質(zhì)的量為0.75a mol,

故答案為:0.75a;

(2)根據(jù)氨氣被氧氣恰好完全氧化為NO的方程式,可假設(shè)氨氣的體積是4L,設(shè)需要空氣的體積為y,

4NH3+5O24NO+6H2O

4    5

4L  0.20y            

y=L=25L,氨﹣空氣混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)=≈0.14,

故答案為:0.14;

(3)設(shè)生成x mol HNO3,空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為0.20,氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)為0.80,空氣中氮?dú)獾牧渴茄鯕獾?倍,4(2x+18.0×+12.0)=150.0,解得:x=1.5(mol),根據(jù)氮原子守恒,NH3的轉(zhuǎn)化為HNO3的轉(zhuǎn)化率=×100%=7.5%; NH3的轉(zhuǎn)化為NO的轉(zhuǎn)化率=×100%=97.5%,

故答案為:氨轉(zhuǎn)化為NO和HNO3的轉(zhuǎn)化率分別是7.5%和97.5%;

(4)4NH3+5O24NO+6H2O①,4NO+3O2 +2H2O=4HNO3②,將得:NH3+2O2=H2O+HNO3③,由①③知,當(dāng),即時(shí)無(wú)硝酸生成,此時(shí)20.0mol氨氣所需空氣量為:×20.0mol=125mol;

當(dāng),即,時(shí)有硝酸生成,此時(shí)20.0mol氨氣所需空氣量為10×20.0mol=200mol,生成硝酸的物質(zhì)的量是20mol,所以HNO3的物質(zhì)的量n(A)和空氣的物質(zhì)的量n (B)關(guān)系的理論曲線(xiàn)為

答:HNO3的物質(zhì)的量n(A)和空氣的物質(zhì)的量n(B)關(guān)系的理論曲線(xiàn)為

點(diǎn)評(píng):  本題考查了氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,難點(diǎn)是計(jì)算轉(zhuǎn)化率,明確氮?dú)夂脱鯕獾年P(guān)系是解本題的關(guān)鍵,結(jié)合原子守恒來(lái)分析解答,題目難度較大.


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:


在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2,恰好使溶液中的SO完全沉淀;如加入足量強(qiáng)堿并加熱可得到c mol NH3,則原溶液中的Al3濃度(mol·L-1)為(   )

A.       B.        C.         D.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


    我國(guó)部分城市灰霾天占全年一半,引起灰霾的PM2.5微細(xì)粒子包含(NH42SO4、NH4NO3,有機(jī)顆粒物及揚(yáng)塵等。通過(guò)測(cè)定灰霾中鋅等重金屬的含量,可知目前造成我國(guó)灰霾天氣主要是交通污染。

  (1) Zn2+在基態(tài)時(shí)核外電子排布式為   ▲   

(2) SO42-的空間構(gòu)型是   ▲   (用文字描述)。

  (3) PM2.5富含大量的有毒、有害物質(zhì),易引發(fā)二次光化學(xué)煙霧污染,光化學(xué)煙霧中含有NOX、O3, CH2=CH-CHO, HCOOH, CH3COOONO2(PAN)等二次污染物。

①下列說(shuō)法正確的是   ▲   (不定項(xiàng)選擇)。

  a. N2O結(jié)構(gòu)式可表示為N=N=O

  b. O3分子呈直線(xiàn)形

  c.CH2=CH-CHO分子中碳原子均采用sp2雜化

  d.相同壓強(qiáng)下,HCOOH沸點(diǎn)比CH30CH3高,說(shuō)明前者是極性分子,后者是非極性分子

②1mo1PAN中含σ鍵數(shù)目為   ▲   。

③NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]S04,該配合物中心離子的配位數(shù)為

   ▲  (填數(shù)字).

(4)測(cè)定大氣中PM2.5的濃度方法之一是β一射線(xiàn)吸收法,β一射線(xiàn)放射源可用85Kr,已知Kr晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,設(shè)晶體中與每個(gè)Kr原子相緊鄰的Kr原子有m個(gè),晶胞中含Kr原子為n個(gè),則m/n=   ▲   (填數(shù)字)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


以石化產(chǎn)品乙烯、丙烯為原料合成厭氧膠的流程如圖:

關(guān)于該過(guò)程的相關(guān)敘述正確的是( 。

 

A.

反應(yīng)④的反應(yīng)類(lèi)型是縮聚反應(yīng)

 

B.

物質(zhì)A是鹵代烴

 

C.

物質(zhì)B催化氧化后可以得到乙醛

 

D.

1 mol物質(zhì)D最多可以消耗2 mol NaOH

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切.

(1)如圖2是實(shí)驗(yàn)室研究海水對(duì)鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖這一腐蝕過(guò)程中發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是  (填化學(xué)式).圖2中A、B、C、D四個(gè)區(qū)域,生成鐵銹最多的是  (填字母).

(2)用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下:(圖1)

步驟 I若溫度過(guò)高,將不利于反應(yīng)的進(jìn)行,用適當(dāng)?shù)奈淖趾突瘜W(xué)方程式進(jìn)行解釋?zhuān)?u>  .

步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng):4Fe(NO32+O2+(2n+4)H2O→2Fe2O3?nH2O+8HNO3,反應(yīng)產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO32,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 上述生產(chǎn)流程中,能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”思想的是  (任寫(xiě)一項(xiàng)).

(3)已知t℃時(shí),反應(yīng)FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)的平衡常數(shù)為K1.寫(xiě)出K1的表達(dá)式  .若該反應(yīng)在恒容容器中反應(yīng)時(shí)滿(mǎn)足圖3所示變化,則該反應(yīng)的正反應(yīng)為  反應(yīng)(選填“吸熱”或“放熱”).若在t℃的2L恒溫密閉容器中加入0.02mol FeO(s),并通入一定量CO.若5min后FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%,則CO2的平均反應(yīng)速率為  

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


下列關(guān)于摩爾的說(shuō)法中,正確的是(  )

A.摩爾是表示物質(zhì)質(zhì)量的單位

B.摩爾是七個(gè)基本物理量之一

C.摩爾是表示物質(zhì)的數(shù)量的單位

D.摩爾是物質(zhì)的量的單位

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


在元素周期表短周期元素中,X元素與Y、Z、W三元素相鄰,X、Y的原子序數(shù)之和等于Z的原子序數(shù),這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為20。下列判斷正確的是(  )

A.四種元素的原子半徑:rZ>rX>rY>rW

B.X、Y、Z、W形成的單質(zhì)最多有6種

C.四種元素均可與氫元素形成18電子分子

D.四種元素中,Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


磷酸鐵(FePO4·2H2O,難溶于水的米白色固體)可用于生產(chǎn)藥物、食品添加劑和鋰離子電池的正極材料。

實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)制備磷酸鐵。

(1)稱(chēng)取一定量已除去油污的廢鐵屑,加入稍過(guò)量的稀硫酸,加熱、攪拌,反應(yīng)一段時(shí)間后過(guò)濾。反應(yīng)加熱的目的是_______________________。

(2)向?yàn)V液中加入一定量H2O2氧化Fe2。為確定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定濾液中的Fe2,離子方程式如下:

Cr2O+6Fe2+14H===2Cr3+6Fe3+7H2O

①在向滴定管中注入K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液前,滴定管需要檢漏、________________________________和__________________________。

②若滴定x mL濾液中的Fe2,消耗a mol·L-1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液b mL,則濾液中c(Fe2)=________ mol·L-1。

③為使濾液中的Fe2完全被H2O2氧化,下列實(shí)驗(yàn)條件控制正確的是________(填選項(xiàng)字母)。

A.加入適當(dāng)過(guò)量的H2O2溶液

B.緩慢滴加H2O2溶液并攪拌

C.加熱,使反應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行

D.用氨水調(diào)節(jié)溶液pH=7

(3)將一定量的Na2HPO4溶液(溶液顯堿性)加入到含有Fe3的溶液中,攪拌、過(guò)濾、洗滌、干燥得到FePO4·2H2O。若反應(yīng)得到的FePO4·2H2O固體呈棕黃色,則磷酸鐵中混有的雜質(zhì)可能為_(kāi)_______。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


活性炭可用于處理大氣污染物NO。在1 L密閉容器中加入NO和活性炭(無(wú)雜質(zhì)),生成氣體E和F。當(dāng)

溫度分別在T1 ℃和T2 ℃時(shí),測(cè)得平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表:

       物質(zhì)

n/mol

T/℃

活性炭

NO

E

F

初始

2.030

0.100

0

0

T1

2.000

0.040

0.030

0.030

T2

2.005

0.050

0.025

0.025

(1)請(qǐng)結(jié)合上表數(shù)據(jù),寫(xiě)出NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________。

(2)上述反應(yīng)在T1 ℃時(shí)的平衡常數(shù)為K1,在T2 ℃時(shí)的平衡常數(shù)為K2

①計(jì)算K1=__________________。

②根據(jù)上述信息判斷,T1T2的關(guān)系是__________。

a.T1>T2  b.T1<T2     c.無(wú)法比較

(3)在T1 ℃下反應(yīng)達(dá)到平衡后,下列措施不能改變NO的轉(zhuǎn)化率的是________(填序號(hào))。

a.增大c(NO)  b.增大壓強(qiáng)

c.升高溫度  d.移去部分F

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