氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物有多种方法。
(1)可利用甲烷催化还原氮氧化物。已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol-1
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867kJ·mol-1
则CH4(g)将NO(g)还原为N2(g)的热化学方程式是____。
(2)汽车内燃机工作时发生的反应为N2(g)+O2(g)2NO(g),生成的NO是汽车尾气的主要污染物。T℃时,向5L恒容密闭容器中充入6.5molN2和7.5molO2,在5min时反应达到平衡状态,此时容器中NO的物质的量5mol(不考虑后续反应)。则5min内该反应的平均速率v(NO)=_____;在T℃时,该反应的平衡常数K=_____。
(3)汽车尾气中也含有CO,已知CO能发生可逆反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1。
①向某容器中充入1.0molH2O(g)和1.0molCO(g),在一定条件下发生上述反应。混合气体中CO的物质的量(mol)与时间关系如下表所示:
0 | 5min | 10min | 15min | 20min | 25min | |
Ⅰ(800℃) | 1.0 | 0.80 | 0.70 | 0.65 | 0.50 | 0.50 |
Ⅱ(800℃) | 1.0 | 0.70 | 0.60 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
相对实验Ⅰ,实验Ⅱ改变的条件可能是_____。
②若开始时向绝热容器中投入一定量二氧化碳、氢气,在一定条件下发生上述可逆反应。下列图像正确且能说明可逆反应已达到平衡状态的是_____(填字母)。
A. B. C. D.
(4)利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下:NONO2N2
反应Ⅰ的产物中还有两种强酸生成,其中硝酸与NO2的物质的量相等,则其化学方程式是___。若有标准状况下11.2LN2生成,共消耗ClO2___g。
高三化学综合题中等难度题
氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物有多种方法。
(1)可利用甲烷催化还原氮氧化物。已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ/mol
则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)的热化学方程式是 。
(2)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。发生的化学反应是:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)ΔH<0。为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是(一条即可) 。
(3)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。ΔH<0
①该反应平衡常数表达式
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。
(4)利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下:
反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO2+H2O===NO2+HNO3+2HCl,反应Ⅱ的化学方程式是。若有11.2LN2生成(标准状况),共消耗ClO2 g。
(5)工业废气中含有的NO2还可用电解法消除。用NO2为原料可制新型绿色硝化剂N2O5。制备方法之一是先将NO2转化为N2O4然后采用电解法制备N2O5,装置如下图所示。Pt甲为的电极反应式是 。
高三化学填空题简单题查看答案及解析
氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物有多种方法。
(1)可利用甲烷催化还原氮氧化物。已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol-1
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867kJ·mol-1
则CH4(g)将NO(g)还原为N2(g)的热化学方程式是____。
(2)汽车内燃机工作时发生的反应为N2(g)+O2(g)2NO(g),生成的NO是汽车尾气的主要污染物。T℃时,向5L恒容密闭容器中充入6.5molN2和7.5molO2,在5min时反应达到平衡状态,此时容器中NO的物质的量5mol(不考虑后续反应)。则5min内该反应的平均速率v(NO)=_____;在T℃时,该反应的平衡常数K=_____。
(3)汽车尾气中也含有CO,已知CO能发生可逆反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1。
①向某容器中充入1.0molH2O(g)和1.0molCO(g),在一定条件下发生上述反应。混合气体中CO的物质的量(mol)与时间关系如下表所示:
0 | 5min | 10min | 15min | 20min | 25min | |
Ⅰ(800℃) | 1.0 | 0.80 | 0.70 | 0.65 | 0.50 | 0.50 |
Ⅱ(800℃) | 1.0 | 0.70 | 0.60 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
相对实验Ⅰ,实验Ⅱ改变的条件可能是_____。
②若开始时向绝热容器中投入一定量二氧化碳、氢气,在一定条件下发生上述可逆反应。下列图像正确且能说明可逆反应已达到平衡状态的是_____(填字母)。
A. B. C. D.
(4)利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下:NONO2N2
反应Ⅰ的产物中还有两种强酸生成,其中硝酸与NO2的物质的量相等,则其化学方程式是___。若有标准状况下11.2LN2生成,共消耗ClO2___g。
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雾霾天气严重影响人们的生活,其中氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。
I.消除氮氧化物有多种方法:
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
己知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574 kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160 kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0 kJ/mol
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g),CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式______。
(2)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术,反应原理如图所示:
①由图甲可知,SCR技术中的氧化剂为______。
②图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知工业使用的最佳的催化剂和相应的温度分别为______。
II.氮氧化物的相互转化
(3)T1℃时,在一密闭容器中发生反应4NO(g)N2(g)+2NO2(g) △H<0,其正反应速率表达式为:v正=k正·cn(NO),测得反应速率和浓度的关系如下表。
则k正=______mo1-3·L3·s-1。下列对于该反应的说法正确的是______。
A.当混合物颜色保持不变时就达到了化学平衡状态
B.当的比值保持不变时就达到了化学平衡状态
C.达到化学平衡状态时,每消耗0.l mo1 NO就会消耗NO2 0.05 mol
D.达到平衡后,若降低温度,则混合气体的颜色变浅
E.达到平衡后,若减小压强,则混合气体的平均相对分子质量将减小
(4)利用测压法在刚性密闭容器中研究T2℃时4NO(g)N2(g)+2NO2(g)的分解反应,现将一定量的NO充入该密闭容器中,测得体系的总压强随时间的变化如下表所示:
①20min时,NO的转化率为______。
②T2℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数Kp=______MPa-1。[己知:气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数]
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氮氧化物是大气污染物之一,消除氮氧化物的方法有多种。
(1)利用甲烷催化还原氮氧化物。已知:
CH4 (g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H =-574 kJ/mol
CH4(g)+4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H =-1160 kJ/mol
则CH4 将NO2 还原为N2 的热化学方程式为 。
(2)利用NH3催化还原氮氧化物(SCR技术)。该技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。 反应的化学方程式为:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) 2N2(g)+3H2O(g) ΔH < 0
为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是 (写出1条即可)。
(3)利用ClO2 氧化氮氧化物。其转化流程如下:
NONO2N2
已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2 + H2O = NO2 + HNO3 + HCl,则反应Ⅱ的化学方程式是 ;若生成11.2 L N2(标准状况),则消耗ClO2 g 。
(4)利用CO催化还原氮氧化物也可以达到消除污染的目的。
已知质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。如图是反应2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g) 中NO的浓度随温度(T)、等质量催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。据此判断该反应的△H 0 (填“>”、“<”或“无法确定”);催化剂表面积S1 S2 (填“>”、“<”或“无法确定”)。
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氮氧化物是大气污染物之一,消除氮氧化物的方法有多种。
(1)利用甲烷催化还原氮氧化物。已知:
①CH4 (g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H =-574 kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H =-1160 kJ/mol
则CH4 将NO2 还原为N2 的热化学方程式为: 。
(2)利用NH3催化还原氮氧化物(SCR技术)。该技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。 反应的化学方程式为: 为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是 (写出1条即可)。
(3)利用ClO2 氧化氮氧化物。其转化流程如下: NONO2N2。已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2 + H2O =NO2 + HNO3 + HCl,则反应Ⅱ的化学方程式是 ;若生成11.2 L N2(标准状况),则消耗ClO2 g 。
(4)用活性炭还原法处理氮氧化物.有关反应为:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g)△H.某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
浓度/mol•L-1/ 时间/min | NO | N2 | CO2 |
0 | 0.100 | 0 | 0 |
10 | 0.058 | 0.021 | 0.021 |
20 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
30 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
40 | 0.032 | 0.034 | 0.017 |
50 | 0.032 | 0.034 | 0.017 |
①T1℃时,该反应的平衡常数K= (保留两位小数).②30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 .③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则该反应的△H 0(填“>”、“=”或“<”).
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(16分)雾霾天气严重影响人们的生活质量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
(1)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图31-1所示:
①由图31-1可知SCR技术中的氧化剂为: 。
②图31-2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知最佳的催化剂和相应的温度分别为: 、 。
③用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/c(NO)对应的脱氮率如图31-3所示,脱氮效果最佳的c(NO2)/c(NO)= 。已知生成1molN2反应放出的热量为QkJ,此时对应的脱氮反应的热化学方程式为 。
(2)利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法,先将含SO2的废气溶于水,再用饱和石灰浆吸收,具体步骤如下:
SO2(g)+H2O(l)H2SO3(l)H+(aq)+HSO3—(aq) I
HSO3—(aq)H+(aq)+SO32—(aq) II
Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH—(aq) III
Ca2+(aq)+SO32—(aq)CaSO3(s) IV
④步骤II的平衡常数K的表达式为 。
⑤该温度下,吸收液中c(Ca2+)一直保持为0.70mol/L,已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,则吸收后溶液中的SO32-的浓度。(写出计算过程,保留2位有效数字)
高三化学简答题困难题查看答案及解析
雾霾天气严重影响人们的生活质量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
(1)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示:
①由图1可知SCR技术中的氧化剂为: 。
②图2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知最佳的催化剂和相应的温度分别为: 。
③用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/c(NO)对应的脱氮率如图3所示,脱氮效果最佳的c(NO2)/c(NO)= 。已知生成1 mol N2反应放出的热量为Q kJ,此时对应的脱氮反应的热化学方程式为 。
(2)利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法,先将含SO2的废气溶于水,再用饱和石灰浆吸收,具体步骤如下:
SO2(g)+H2O(l)⇌H2SO3(l)⇌H+(aq)+HSO (aq) Ⅰ
HSO (aq) ⇌H+(aq)+SO (aq) Ⅱ
Ca(OH)2(s) ⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq) Ⅲ
Ca2+(aq)+SO (aq) ⇌CaSO3(s) Ⅳ
④步骤Ⅱ的平衡常数K的表达式为 。
⑤该温度下,测定吸收后液体中c(Ca2+)一直保持为0.70 mol/L,已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,试计算吸收后溶液中的SO的浓度。(写出计算过程)
高三化学填空题极难题查看答案及解析
雾霾天气严重影响人们的生活质量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
(1)氮、氧元素非金属性较强的是 。
(2)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示:
①由图1可知SCR技术中的氧化剂为 。
②用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/c(NO)对应的脱氮率如图2所示,脱氮效果最佳的c(NO2)/c(NO)= 。当NO2与NO的物质的量之比为1:1时,用氨脱氮,每生成1molN2放出的热量为QkJ,写出该反应的热化学方程式 。
(3)海水具有良好的吸收SO2的能力,其吸收过程如下:
①SO2溶于海水生成H2SO3,H2SO3最终会电离出SO32-,SO32-可以被海水中的溶解氧氧化为SO42-。海水的pH会 (填“升高” 、“不变”或“降低”)。
②SO2和O2在H2SO4溶液中可以构成原电池,其负极反应式是 。
(4)碲(Te)为ⅥA族元素,是当今高新技术新材料的主要成分之一。工业上可将SO2通入TeCl4的酸性溶液中进行“还原”得到碲,该反应的化学方程式是_________ 。
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据统计,2015年入冬以来,华北黄淮地区已经出现4次严重雾霾过程,持续时间达3~7天。氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一,消除氮氧化物有多种方法。
(1)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。发生的化学反应是:2NH3 (g) + NO(g) + NO2(g) 2N2(g) + 3H2O(g) ΔH < 0。
① 当该反应有1mol N2(g)生成时,电子转移总数是
② 该反应的平衡表达式K=
③ 为了加快反应反应速率,并且提高NOx的转化率,采取的措施是_______(填字母)。
a.增大NH3的浓度 b.增大N2的浓度 c.增大压强 d.选择合适的催化剂
(2)可利用甲烷催化还原氮氧化物。已知:
CH4 (g) + 4NO2(g)=4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ΔH = - 574 kJ·mo-1
CH4 (g) + 2NO2(g)=N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ΔH = - 867 kJ·mo-1
则CH4(g)将NO(g)还原为N2(g)的热化学方程式是 。
(3)利用ClO2 消除氮氧化物的污染,反应过程如下:(部分反应物或生成物略去)
反应Ⅰ的产物中还有两种强酸生成,且其中一种强酸硝酸与NO2的物质的量相等,则化学方程式是 ,若有11.2 L N2生成(标准状况),共消耗ClO2 g 。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
雾霾天气严重影响人们的生活质量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
(1)氮、氧元素非金属性较强的是_____。(用元素符号回答)
(2)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示:
①由图1可知SCR技术中的氧化剂为:_________________。
②用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同c(NO)/c(NO2)对应的脱氮率如图2所示,效果最佳的c(NO)/ c(NO2)=_________。
(3)硝酸厂常用如下烧碱吸收法处理氦氧化物(NO与NO2)尾气。氮氧化物(NO与NO2)用烧碱进行吸收,产物为NaNO2、NaNO3和H2O。现有含0.5mol氮氧化物的尾气,恰好被一定体积的25%NaOH溶液(密度1.28g/cm3)完全吸收。已知反应后溶液中含有0.35mo1NaNO2。则尾气中NO与NO2的物质的量之比为______。(已知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O、NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O)
(4)现将一定量的铁和铜的混合物分为等质量的4份,分别加入等浓度不同体积的稀硝酸[假设反应中稀硝酸的还原产物只有NO),产生气体在标准状况下的体积与剩余固体的质量如下表:
硝酸体枳(mL) | 100 | 200 | 300 | 400 |
剩余固体(g) | 18.0 | 9.6 | 0 | 0 |
放出气体的体积(mL) | 2240 | 4480 | 6720 |
计算原混合物中铁和铜的物质的量比为_______________。
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