2.裝有1體積NO和NO2的混合氣體的集氣瓶倒立于無O2的蒸餾水中.至水面不再上式時.測得瓶內(nèi)氣體的體積縮小1/4.則原混合氣體中NO的體積分數(shù)為 A.75% B.62.5% C.37.5% D.25% 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

汽車尾氣中的NOx是大氣污染物之一,科學家們在嘗試用更科學的方法將NOx轉(zhuǎn)化成無毒物質(zhì),從而減少汽車尾氣污染。
(1)壓縮天然氣(CNG)汽車的優(yōu)點之一是利用催化技術(shù)能夠?qū)Ox轉(zhuǎn)變成無毒的CO2和N2。
①CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H1<0
②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)    △H2<0
③CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) +2H2O(g) △H3         。(用△H1和△H2表示)
(2)在恒壓下,將CH4(g)和NO2(g)置于密閉容器中發(fā)生化學反應③,在不同溫度、不同投料比時,NO2的平衡轉(zhuǎn)化率見下表:

投料比[n(NO2) / n(CH4)]
400 K
500 K
600 K
1
60%
43%
28%
2
45%
33%
20%
 
①寫出該反應平衡常數(shù)的表達式K=         。
②若溫度不變,提高[n(NO2) / n(CH4)]投料比,則K將         。(填“增大”、“減小”或“不變”。)
③400 K時,將投料比為1的NO2和CH4的混合氣體共0.04 mol,充入一裝有催化劑的容器中,充分反應后,平衡時NO2的體積分數(shù)        。
(3)連續(xù)自動監(jiān)測氮氧化物(NOx)的儀器動態(tài)庫侖儀的工作原理示意圖如圖1

圖1                                    圖2
①NiO電極上NO發(fā)生的電極反應式:                                。
②收集某汽車尾氣經(jīng)測量NOx的含量為1.12%(體積分數(shù)),若用甲烷將其完全轉(zhuǎn)化為無害氣體,處理1×104L(標準狀況下)該尾氣需要甲烷30g,則尾氣中V(NO)︰V(NO2)=   
(4)在容積相同的兩個密閉容器內(nèi) (裝有等量的某種催化劑) 先各通入等量的CH4,然后再分別充入等量的NO和NO2。在不同溫度下,同時分別發(fā)生②③兩個反應:并在t秒時測定其中NOx轉(zhuǎn)化率,繪得圖象如圖2所示:
①從圖中可以得出的結(jié)論是
結(jié)論一:相同溫度下NO轉(zhuǎn)化效率比NO2的低
結(jié)論二:在250℃-450℃時,NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,450℃-600℃時NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小
結(jié)論二的原因是                                                    
②在上述NO2和CH4反應中,提高NO2轉(zhuǎn)化率的措施有_________。(填編號)
A.改用高效催化劑     B.降低溫度     C.分離出H2O(g)       D.增大壓強
E.增加原催化劑的表面積   F.減小投料比[n(NO2) / n(CH4)]

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在常溫下,將a mol NO2和NO的混合氣體通入過量的飽和NaHCO3溶液中,再使逸出的氣體通過裝有顆粒狀的Na2O2的干燥管,最后收集到b mL氣體,則原混合氣體中NO2和NO的體積比為(填>,<或=).

(1)若b為NO2時,則V(NO2)∶V(NO)________3∶1

(2)若b為NO2時和NO時,則V(NO2)∶V(NO)________3∶1

(3)若b為NO2和O2時,則V(NO2)∶V(NO)________3∶1

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常溫下,將m mL NO2和NO混合氣通入過量飽和NaHCO3溶液中,再使逸出的氣體通過裝有Na2O2(過量)的干燥管,最后收集到n mL b氣體,據(jù)NO2和NO的體積比推斷b的成分,正確的是             (  )

A.當V(NO2):V(NO)=3:1時,b為NO2

B.當V(NO2):V(NO)<3:1時,b為O2

C.當V(NO2):V(NO)>3:1時,b為NO和NO2

D.當V(NO2):V(NO)=3:1時,b為NO2和O2

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(18分)實驗室常用下列裝置制備、收集二氧化氮氣體,并探究其性質(zhì)。

(1)裝置A中的分液漏斗里盛裝的液體通常是         ,圓底燒瓶中預先加入的是銅片,但鐵的價格比銅的價格低,此處用銅片不用鐵片的原因是             。
(2)干燥管D中裝的干燥劑是無水氯化鈣,其作用是                            。
(3)隨著時間的推移,濃硝酸逐漸變稀,裝置E的作用是吸收尾氣,吸收過程中發(fā)生反應的化學方程式如下:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O ;NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
①NO和NO2混合氣體的組成可表示成NOx,該混合氣體通入NaOH溶液被完全吸收時,x的值可以為                    (填字母)

A.1.1 B.1.2 C.1.5 D.1.8
②現(xiàn)有2.4mol NO2和1.2mol NO組成的混合氣體,要用NaOH溶液使其完全吸收,最終無氣體剩余,F(xiàn)有濃度為1mol/L的NaOH溶液,則需此NaOH溶液的體積至少是        L。
(4)在上述裝置中,若改用其它收集裝置,最后收集到的氣體中無NO2氣體,則采用的收集裝置是     (選填“F”或 “G”)。

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甲同學釆用如圖Ⅰ所示裝置驗證銅與稀硝酸的反應,并用排水法收集NO氣體

(1)寫出試管內(nèi)溶液中發(fā)生反應的化學方程式
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O

(2)在實驗過程中觀察到試管內(nèi)的溶液呈
色;收集氣體的試管內(nèi)的氣體呈

(3)乙同學認為甲雖然收集到的氣體是一氧化氮,但并不能說明反應中一定生成一氧化氮.他的理由是
在銅和稀硝酸反應容器的上部看到了紅棕色氣體
在銅和稀硝酸反應容器的上部看到了紅棕色氣體
在銅和稀硝酸反應容器的上部看到了紅棕色氣體
在銅和稀硝酸反應容器的上部看到了紅棕色氣體

有關化學方程式為:
2NO+O2=2NO2
2NO+O2=2NO2

(4)丙同學釆用如圖Ⅱ所示裝置進行實驗,證明了銅與稀硝酸反應生成一氧化氮.該同學的步驟如下表所示,請回答實驗中的有關問題.
實驗步驟 問題
1從U型管左端加入稀硝酸直至充滿U型管右端 ∥/
2用附有銅絲的膠塞塞住U型管右端,觀察現(xiàn)象 現(xiàn)象是
有無色氣體產(chǎn)生,右邊溶液逐漸變成綠色
有無色氣體產(chǎn)生,右邊溶液逐漸變成綠色
3待反應停止后打開膠塞,觀察實驗現(xiàn)象 現(xiàn)象是
無色氣體與空氣接觸后立即變成紅棕色
無色氣體與空氣接觸后立即變成紅棕色
(5)從環(huán)保的角度看,丙同學的實驗存在的缺陷是
將氮氧化合物放入空氣中會污染環(huán)境
將氮氧化合物放入空氣中會污染環(huán)境

(6)丁同學用圖Ⅲ所示裝置代替圖Ⅱ中U型管右端的附有銅絲的膠塞進行實驗,待反應停止后將一氧化氮氣體排入分液漏斗中,觀察到的實驗現(xiàn)象與丙同學實驗的第
3
3
步驟的相同.丁同學要將一氧化氮氣體排入分液漏斗中應進行的正確操作是①
打開分液漏斗上部的塞子
打開分液漏斗上部的塞子
慢慢打開分液漏斗的活塞
慢慢打開分液漏斗的活塞
待液面與膠塞接觸時立即關閉活塞
待液面與膠塞接觸時立即關閉活塞

(7)實驗結(jié)束后丁同學向分液漏斗中注入適量水并充分振蕩,試寫出發(fā)生的化學反應方程式
3NO2+H2O=2 HNO3+NO
3NO2+H2O=2 HNO3+NO

(8)若將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應,銅完全溶解,產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2L(不考慮NO2的反應),試回答:
①若銅與硝剛好反應完全,則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為
10.86mol﹒L-1
10.86mol﹒L-1

②將產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液中加入VmL amol?L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化為沉淀,則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為
10-3a﹒V +0.5
 0.14 
mol/L
10-3a﹒V +0.5
 0.14 
mol/L

③已知NO和NO2的混合氣與足量氧氣混合后能被水完全吸收成硝酸,則要使上述11.2L氣體完全被水吸收成硝酸,理論上需消耗標準狀況下的氧氣
5.71
5.71
升.(保留兩位小數(shù));解題過程:
設生成的一氧化氮為xmol,二氧化氮為ymol.
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O
3 2
1.5xmol xmol
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3 2+2NO2↑+2H2O
1 2
1
2
ymol.ymol.

所以方程組為
x+y=0.5
1.5xmol+
1
2
  y=0.51               

所以
x=0.26
y=0.24

即一氧化氮為0.26mol,二氧化氮為0.24mol.
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
4 3
0.26mol 0.195mol
4 NO2+2H2O+O2=4HNO3
41
0.24mol 0.06mol
所以需要氧氣0.195mol+0.06mol=0.255mol,體積為0.255mol×22.4L/mol=5.71L
設生成的一氧化氮為xmol,二氧化氮為ymol.
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O
3 2
1.5xmol xmol
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3 2+2NO2↑+2H2O
1 2
1
2
ymol.ymol.

所以方程組為
x+y=0.5
1.5xmol+
1
2
  y=0.51               

所以
x=0.26
y=0.24

即一氧化氮為0.26mol,二氧化氮為0.24mol.
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
4 3
0.26mol 0.195mol
4 NO2+2H2O+O2=4HNO3
41
0.24mol 0.06mol
所以需要氧氣0.195mol+0.06mol=0.255mol,體積為0.255mol×22.4L/mol=5.71L

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