【題目】NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。
(1)用水吸收NOx的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH=116.1 kJ·mol1
3HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=75.9 kJ·mol1
反應(yīng)3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=___________kJ·mol1。
(2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫出電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式:____________________________________。
(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收過(guò)程中存在HNO2與(NH2)2CO生成N2和CO2的反應(yīng)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________________。
(4)在有氧條件下,新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。
①NH3與NO2生成N2的反應(yīng)中,當(dāng)生成1 mol N2時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為__________mol。
②將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體,勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置見(jiàn)題20圖1)。
反應(yīng)相同時(shí)間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如題20圖2所示,在50~250 ℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是____________________________;當(dāng)反應(yīng)溫度高于380 ℃時(shí),NOx的去除率迅速下降的原因可能是___________________________。
【答案】(14分)
(1)136.2
(2)HNO22e+H2O3H++NO3
(3)2HNO2+(NH2)2CO2N2↑+CO2↑+3H2O
(4)①
②迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大與溫度升高共同使NOx去除反應(yīng)速率迅速增大;上升緩慢段主要是溫度升高引起的NOx去除反應(yīng)速率增大
催化劑活性下降;NH3與O2反應(yīng)生成了NO
【解析】分析:(1)應(yīng)用蓋斯定律解答。
(2)根據(jù)電解原理,陽(yáng)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),陽(yáng)極反應(yīng)為HNO2失去電子生成HNO3。
(3)HNO2與(NH2)2CO反應(yīng)生成N2和CO2,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒寫出方程式。
(4)①NH3與NO2的反應(yīng)為8NH3+6NO27N2+12H2O,該反應(yīng)中NH3中-3價(jià)的N升至0價(jià),NO2中+4價(jià)的N降至0價(jià),生成7molN2轉(zhuǎn)移24mol電子。
②因?yàn)榉磻?yīng)時(shí)間相同,所以低溫時(shí)主要考慮溫度和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響;高溫時(shí)NH3與O2發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成NO。
詳解:(1)將兩個(gè)熱化學(xué)方程式編號(hào),
2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH=116.1 kJ·mol1(①式)
3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=75.9 kJ·mol1(②式)
應(yīng)用蓋斯定律,將(①式3+②式)2得,反應(yīng)3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)ΔH=[(116.1 kJ·mol1)3+75.9 kJ·mol1]2=-136.2kJ·mol1。
(2)根據(jù)電解原理,陽(yáng)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),陽(yáng)極反應(yīng)為HNO2失去電子生成HNO3,1molHNO2反應(yīng)失去2mol電子,結(jié)合原子守恒和溶液呈酸性,電解時(shí)陽(yáng)極電極反應(yīng)式為HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+。
(3)HNO2與(NH2)2CO反應(yīng)生成N2和CO2,N元素的化合價(jià)由HNO2中+3價(jià)降至0價(jià),N元素的化合價(jià)由(NH2)2CO中-3價(jià)價(jià)升至0價(jià),根據(jù)得失電子守恒和原子守恒,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2HNO2+(NH2)2CO=2N2↑+CO2↑+3H2O。
(4)①NH3與NO2的反應(yīng)為8NH3+6NO27N2+12H2O,該反應(yīng)中NH3中-3價(jià)的N升至0價(jià),NO2中+4價(jià)的N降至0價(jià),生成7molN2轉(zhuǎn)移24mol電子。生成1molN2時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為mol。
②因?yàn)榉磻?yīng)時(shí)間相同,所以低溫時(shí)主要考慮溫度和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響;高溫時(shí)NH3與O2發(fā)生催化氧化反應(yīng)。在50~250℃范圍內(nèi),NOx的去除率迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大與溫度升高共同使NOx去除反應(yīng)速率迅速增大;上升緩慢段主要是溫度升高引起的NOx去除反應(yīng)速率增大,溫度升高催化劑活性下降。反應(yīng)溫度高于380℃時(shí),NOx的去除率迅速下降的原因可能是NH
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有關(guān)下列裝置或操作說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 圖1中:將膠頭滴管中的水滴入到金屬鈉中,能看到U形管右側(cè)紅墨水高度不變
B. 圖2中:觀察到濕潤(rùn)的有色布條能褪色,待尾氣全部被堿吸收后,將稀硫酸滴入燒杯中,至溶液顯酸性,可能看到有黃綠色氣體生成
C. 圖3可用于制備乙酸乙酯
D. 圖4可以比較KMnO4、Cl2和S氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱
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【題目】下列有關(guān)從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)原理和裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>
A. 用裝置甲灼燒碎海帶
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C. 用裝置丙制備用于氧化浸泡液中I的Cl2
D. 用裝置丁吸收氧化浸泡液中I后的Cl2尾氣
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【題目】短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序數(shù)依次增大,X 是地殼中含量最多的元素,Y 原子的最外層只有一個(gè)電子,Z 位于元素周期表ⅢA族,W 與X屬于同一主族。下列說(shuō)法正確的是
A. 原子半徑:r(W) > r(Z) > r(Y)
B. 由X、Y 組成的化合物中均不含共價(jià)鍵
C. Y 的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性比Z的弱
D. X 的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】次磷酸(H3PO2)是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品,具有較強(qiáng)的還原性。回答下列問(wèn)題:
(1)H3PO2是一元中強(qiáng)酸,寫出其電離方程式____________________ 。
(2)H3PO2和NaH2PO2均可將溶液中的Ag+還原為Ag,從而可用于化學(xué)鍍銀。
①H3PO2中,P元素的化合價(jià)為 _____________。
②NaH2PO2為________(填 “正鹽”或“酸式鹽”),其溶液顯______(填“弱酸性”、 “中性”或“弱堿性”)。
③利用H3PO2進(jìn)行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4:1,則氧化產(chǎn) 物為_____(填化學(xué)式)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Ⅰ、選擇下列實(shí)驗(yàn)方法分離物質(zhì),將分離方法的序號(hào)填在橫線上。
A.萃取分液法 B.加熱分解 C.結(jié)晶法 D.分液法 E.滲析法 F.蒸餾法 G.過(guò)濾法
(1)___________分離水和煤油的混合物。
(2)___________分離水和酒精。
(3)___________分離溴水中的溴和水。
Ⅱ、欲用98%的濃硫酸(g=1.84g/cm3)配制濃度為0.5mol/L的稀硫酸480ml。可供選擇的儀器有:①玻璃棒 ②燒瓶 ③燒杯 ④膠頭滴管 ⑤量筒 ⑥托盤天平⑦藥匙。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(4)上述儀器中,在配制稀H2SO4時(shí)不需要使用的有___________(填代號(hào)),還缺少的儀器是______________________;
(5)經(jīng)計(jì)算,需濃H2SO4的體積為___________;如果實(shí)驗(yàn)室有15mL、20mL、50mL的量筒應(yīng)選用_______mL的量筒最好,量取時(shí)俯視量筒讀數(shù)將使?jié)舛?/span>__________(“偏高”、“偏低”、“無(wú)影響”);
(6)將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢注入盛水的燒杯中,并用玻璃棒不斷攪拌的目的是____________,若未冷卻至室溫便將溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶會(huì)使?jié)舛绕?/span>________。
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