硝酸工业尾气中的NO、NO2进入大气后,会形成光化学烟雾、破坏臭氧层等。可用氢氧化钠溶液对含氮氧化物的尾气进行处理,反应的化学方程式如下:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O;2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。氨气也可以用来处理氮氧化物。例如,氨气与一氧化氮可发生如下反应:4NH3+6NO=5N2+6H2O。将一定量NO和NO2的混合气体通入300mL5mol/LNaOH溶液中,恰好被完全吸收。下列说法不正确的是
A.在用氨气处理氮氧化物时,氮氧化物发生还原反应
B.所得溶液中NaNO3和NaNO2的物质的量之比可能为2:1
C.若用氨气处理,所需氨气在标准状况下的体积可能为39.2L
D.原混合气体中NO在标准状况下的体积可能为16.8L
高三化学单选题中等难度题
硝酸工业尾气中的NO、NO2进入大气后,会形成光化学烟雾、破坏臭氧层等。可用氢氧化钠溶液对含氮氧化物的尾气进行处理,反应的化学方程式如下:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O;2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。氨气也可以用来处理氮氧化物。例如,氨气与一氧化氮可发生如下反应:4NH3+6NO=5N2+6H2O。将一定量NO和NO2的混合气体通入300mL5mol/LNaOH溶液中,恰好被完全吸收。下列说法不正确的是
A.在用氨气处理氮氧化物时,氮氧化物发生还原反应
B.所得溶液中NaNO3和NaNO2的物质的量之比可能为2:1
C.若用氨气处理,所需氨气在标准状况下的体积可能为39.2L
D.原混合气体中NO在标准状况下的体积可能为16.8L
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在工业废气和汽车尾气中含有多种氮氧化物,氮氧化物能破坏臭氧层,产生光化学烟雾,是造成大气污染的来源之一。
(1)处理 NO 尾气通常是将 NO 与 O2 混合通入碱液中吸收。已知一定条件下有下列反应:
Ⅰ:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) △H1
Ⅱ:2NO2(g)2NO(g)+O2(g) △H2
Ⅲ:2NaOH(aq)+N2O5(g)=2NaNO3(aq)+H2O(1) △H3
写出 NO 和O2 的混合物溶于NaOH 溶液生成硝酸盐的热化学方程式______。
(2)常温下,NO 极易被 O2 氧化为 NO2,温度高于 423K 时,NO2 发生分解:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)△H=114kJ·mol -1,实验测得:
υ正=υ(NO2)消耗=k 正C2(NO2), υ逆=υ(NO)消耗=2υ(O2) 消耗=k 逆c2(NO)·c( O2),k 正、k 逆 为速率常数,受温度影响。不同温度下,将 NO2 置于体积为 VL 的密闭容器中,NO2 的物质的量的浓度与反应时间的关系如图所示:
①T1 温度下 0-10s 内,O2 的反应速率υ(O2)=______、平衡常数 KT1=___________。
②T1 温度下,要减少 NO2 的分解率,并缩短达到平衡的时间,可采取的单一措施有______
③平衡常数KT1 ______ KT2 填“大于”“小于”或“等于”,下同);反应速率υa_______υb。
④计算 c 处υ正/υ逆=______。
(3)NO 也 可 通 过 如 下 反 应 处 理 :6NO(g)+4NH3(g) =5N2(g) +6H2O(g);一定条件下,平衡时 N2 的体积分数与压强的关系如图所示。N2 的体积分数先减小后增大的原因是______。
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工业废气和汽车尾气含有多种氮氧化物,以NOx表示,NOx能破坏臭氧层,产生光化学烟雾,是造成大气污染的来源之一。按要求回答下列问题:
(1)NO2与N2O4存在以下转化关系:2NO2(g)N2O4(g)。
①已知:标准状况(25℃、101kPa)下,由最稳定的单质生成1mol化合物的焓变(或反应热),称为该化合物的标准摩尔生成焓。几种氧化物的标准摩尔生成焓如表所示:
物质 | NO(g) | NO2(g) | N2O4(g) | CO(g) |
标准摩尔生成焓/(kJ·mol-1) | 90.25 | 33.18 | 9.16 | -110.53 |
则NO2转化成N2O4的热化学方程式为__。
②将一定量N2O4投入固定容积的恒温容器中,下述现象能说明反应达到平衡状态的是__(填标号)。
A.v(N2O4)=2v(NO2) B.气体的密度不变
C.不变 D.气体的平均相对分子质量不变
③达到平衡后,保持温度不变,将气体体积压缩到原来的一半,再次达到平衡时,混合气体颜色____填“变深”“变浅”或“不变”),判断理由是___。
(2)在容积均为2L的甲、乙两个恒容密闭容器中,分别充入等量NO2,发生反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)。保持温度分别为T1、T2,测得n(NO2)与n(O2)随时间的变化如图所示:
①T1时,反应从开始到第2min,平均速率v(O2)=__,该温度下平衡常数K=__。
②实验测得:v正=k正c2(NO2),v逆=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响,下列有关说法正确的是__(填标号)。
A.反应正向放热
B.a点处,v逆(甲)<v逆(乙)
C.k正(T2)>k正(T1)
D.温度改变,k正与k逆的比值不变
(3)硫代硫酸钠(Na2S2O3)在碱性溶液中是较强的还原剂,可用于净化氧化度较高的NOx废气,使之转化为无毒、无污染的N2。请写出NO2与硫代硫酸钠碱性溶液反应的离子方程式:__。
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硝酸工业尾气中氮氧化物(NO与NO2)是主要的大气污染物之一,可用氨氧混合气进行选择性催化还原处理。其主要反应原理如下:4NO+4NH3+O24N2+6H2O;6NO2+8NH37N2+12H2O。
某硝酸厂排放的尾气中氮氧化合物的含量为2490mg/m3(体积已折算至标准状况),其中NO与NO2物质的量比为4:1。设尾气中氮氧化物与氨氧混合气恰好完全反应。
(1)尾气中氮氧化合物的平均相对分子质量为___。
(2)尾气中NO的含量为___mg/m3。
(3)要处理5m3的尾气,需要氨氧混合气的体积为___L。
另一种处理氮氧化物的方法是用烧碱进行吸收,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。
(4)NaOH溶液的物质的量浓度为___mol/L,体积为___mL。
(5)已知反应后溶液中含有0.35molNaNO2。若将尾气中NO与NO2的平均组成记为NOx,通过计算求x___。
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氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一。工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),常见处理法有:
(1)可用氨催化吸收法处理NOx,反应原理如下:4xNH3+6NOx(2x+3)N2+6xH2O
某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下:
①装置A中发生反应的化学方程式为________________________________。
②装置D中碱石灰的作用是____________________。
(2)用Na2CO3溶液吸收法处理NOx。已知:NO不能与Na2CO3溶液反应。
NO+NO2+Na2CO3===2NaNO2+CO2 (Ⅰ)
2NO2+Na2CO3===NaNO2+NaNO3+CO2 (Ⅱ)
①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,x的值不可能是________(填字母)。
A.1.9 B.1.7 C.1.5 D.1.3
②用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生22.4 L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44 g,则NOx中的x值为________________。
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氮氧化物NOx(主要指NO和NO2)会形成酸雨、光化学烟雾,破坏臭氧层,是大气主要污染物之一,有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ΔH1<0 (Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ΔH2<0 (Ⅱ)
①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=____(用K1、K2表示)。
②为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10 min内υ(ClNO)=7.5×10-3mol·L-1·min-1,则平衡后NO的转化率α1=____。其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2____α1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)NO能与N2O反应生成N2和NO2,反应的能量变化如下图所示,若生成1 mol N2,其ΔH=____kJ·mol-1。
(3)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。反应原理如图甲所示。
①由图甲可知,SCR技术中的氧化剂为_____________。当NO2与NO的物质的量之比为1:1时,与足量氨气在一定条件下发生脱氮反应。该反应的化学方程式为______________。
②图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知工业选取的最佳催化剂为________。
(4)利用电化学装置可消除氮氧化物污染,变废为宝。图丙装置实现的能量转化形式是_______。图丁为电解NO制备NH4NO3的装置,该装置中阳极的电极反应式为___________________。
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工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),对生态环境和人类健康带来较大的威胁。
(1)工业上可用氨催化吸收法处理NOx,反应原理如下:4xNH3+6NOx(2x+3)N2+6xH2O某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下:
①装置A中发生反应的化学方程式为_____________________。
②装置D中碱石灰的作用是_____________________________。
(2)工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx。
已知:NO不能与Na2CO3溶液反应。
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2(Ⅰ)
2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2(Ⅱ)
①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,x的值不可能是________(填字母)。
A.1.9 B.1.7 C.1.2
②将1 mol NOx通入Na2CO3溶液中,被完全吸收时,溶液中生成的NO、NO两种离子的物质的量随x变化关系如图所示:
图中线段a表示____________的物质的量随x值变化的关系;若用溶质质量分数为42.4%的 Na2CO3溶液吸收,则需要Na2CO3溶液至少________g。
③用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生22.4 L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44 g,则NOx中的x值为____________。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
下列说法正确的是( )
A. 对煤进行分馏可以得到许多芳香族化合物
B. 点燃爆竹后,硫燃烧生成SO3,汽车尾气排放的SO2都会引起酸雨
C. “光化学烟雾”“臭氧空洞”“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化合物有关
D. 绚丽缤纷的烟花中添加了含有铁、铂、钾、钙、铜等金属化合物
高三化学单选题简单题查看答案及解析
NOX是生成光化学烟雾、破坏自氧层和形成酸雨的前驱气体之一。烟道气中氮氧化物可采用氯气催化脱硝,右图是相同流速不同温度下的脱硝率,反应方程式可表示为2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)下列说法正确的是 ( )
A.脱硝的适宜温度约400℃左右
B.平衡时,其他条件不变,升高温度该反应的平衡常数增大
C.其他条件不变,使用高效催化剂,脱硝率增大
D.单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1:2时,反应达到平衡
高三化学选择题简单题查看答案及解析
工业制硝酸的尾气中含有N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
I.工业制硝酸:
(1)氨催化氧化法是工业制硝酸的基础反应,写出氨催化氧化的化学方程式为___。
II.含氮氧化物的尾气处理:
(2)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解,N2O分解的化学方程式为___。
(3)NO和NO2的处理。已知NO、NO2在碱溶液中可以发生如下反应:NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O,2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O
①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有___(填字母)。
A.加快通入尾气的速率
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
D.将尾气通入NaOH溶液的同时通入空气可以提高尾气的吸收率
② 含NO和NO2的尾气可用NaOH溶液吸收,吸收后的溶液经___、过滤,得到NaNO2晶体。
③ 吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是___(填化学式)。
(4)用NaClO溶液吸收尾气。用NaClO溶液代替NaOH溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为NO3-的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成NO3-时发生反应的离子方程式为___。
②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是___。
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