氮氧化物是形成酸雨、水体富营养化、光化学烟雾等环境问题的主要原因。已知：反应Ⅰ.2NO(g...

氮氧化物是形成酸雨、水体富营养化、光化学烟雾等环境问题的主要原因。

已知：反应Ⅰ.2NO(g)+O2(g)2NO2(g)　ΔH1=－112 kJ/mol；

反应Ⅱ.2NO2(g)N2O4(g)　ΔH2=－24.2 kJ/mol；

反应Ⅲ.3O2(g)2O3(g)　 ΔH3=＋144.6 kJ/mol；

(1)大气层中O3氧化NO的热化学方程式为3NO(g)+O3(g)3NO2(g) ΔH4=________。

(2)某温度下，向1L刚性容器中投入1mol O2发生反应Ⅲ，5min时压强变为原来的0.9倍后不再变化。

①5min内O3的生成速率v(O3)=______________________。

②平衡时O2的转化率α(O2)________30%(填“>”“=”或“<”)。

(3)常温下，向压强为pkPa的恒压容器中充入2molNO和1molO2，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ。平衡时NO和NO2的物质的量分别为0.2mol和1mol，则常温下反应Ⅱ的平衡常数Kp=____________kPa-1(已知气体中某成分的分压p(分)=×p(总)，用含p的式子表示)。

(4)工业上常用氨气去除一氧化氮的污染，反应原理为：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)。测得该反应的平衡常数与温度的关系为：lg Kp=5.0+ (T为开氏温度)。

①该反应ΔH_______________0(填“>”“=”或“<”)。

②一定温度下，按进料比n(NH3)∶n(NO)=1∶1，匀速通入装有锰、镁氧化物作催化剂的反应器中反应。反应相同时间，NO的去除率随反应温度的变化曲线如上图。NO的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是______________________；当反应温度高于380 ℃时，NO的去除率迅速下降的原因可能是____________________。

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氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一，还能形成酸雨、光化学烟雾等，烟气脱硝是国家环保发展的大趋势。

(1)C3H6可用于烟气脱硝。己知有如下反应：

N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　　 △H=+180.5kJ·mol-1

2C3H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)　　 △H =-4362 kJ·mol-1

H2O(g)=H2O(l)　　　 △H =-44kJ·mol-1

①则2NO(g)+2C3H6(g)+8O2(g)=N2(g)+6CO2(g)+6H2O(g)　　　 △H =______ kJ·mol-1

②如图1为在其他条件一定时，研究该反应温度、催化剂中Ag负载量对NO转化率的影响。则最佳反应温度和Ag负载量分别是__________、______________。

(2)SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法，反应原理为：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(l)△H <0其他条件相同，某2L密闭容器中分别投入2molNH3、2molNO、lmolO2，在甲、乙两种催化剂作用下，NO转化率与温度的关系如图2所示。

①若在甲催化剂条件下，图中X点在该温度下的反应达到平衡，则此时的平衡常数为____________。

②下列叙述不正确的是___________

A.在催化剂甲作用下，图中Y点处（210℃) NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率。

B.在催化剂甲作用下，高于210℃时，NO转化率降低的原因可能是催化剂活性降低

C.300℃时，M点的NO平衡转化率高于Z点原因是乙催化剂催化效率高

D.其他条件不变，增加NH3的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动

(3)碱液吸收方法也是处理氮氧化物的常用方法，将氢氧化钠溶液脱硝得到的NaNO2、NaNO3的混合液和NaOH溶液分别加到图3所示的电解槽中进行电解可以进一步处理成无害物质N2排放。A室产生N2的电极反应式是__________。

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硫、氮的氧化物是形成酸雨的主要原因，一种比较常用的方法是用NH3处理氮的氧化物（NxOy）。完成下列问题。

（1）已知：①2NO(g)＝N2(g)+O2(g)　　　 △H=－177kJ/mol

②4NH3(g)+3O2(g)＝2N2(g)+6H2O(g)　　 △H=－1253.4kJ/mol

则用NH3处理NO生成氮气和气态水的热化学方程式为__。

（2）已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　 △H<0。不同温度下，向三个一样的容器中投入相同的反应物进行反应，测得不同压强下平衡混合物中NH3的物质的量分数如图所示。

①M点的v正__Q点的v正(填“>”“<”或“＝”)，原因是__。

②维持10MPa、T3℃的条件不变，要提高H2的转化率，可以采取的措施是__(任写一条)。

③图中三条曲线对应的温度T1、T2、T3由高到低的顺序为___。

④恒温恒容条件下，能说明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态的是__(填选项字母)

A.保持不变

B.3molH－H键断裂的同时，有2molN－H键断裂

C.2v(N2)=v(NH3)

D.反应器中的压强不再发生变化

⑤T3温度下，将1molN2和3molH2充入2L的恒容密闭容器中反应，一段时间后达到N点的平衡状态，则反应的平衡常数为K=__(结果保留2位小数)，M点与Q点对应的平衡常数大小关系为M__Q（填“>”“<”或“＝”）。

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大量排放氮的氧化物会产生酸雨、光化学烟雾等环境问题。工业上处理氮的氧化物途径有多种:

Ⅰ.碱吸祛。利用纯碱溶液吸收NO、NO2,发生的反应有:

2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2,NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2

用一定量纯碱溶被吸收NO、NO2恰好完全反应得到吸收溶液。

（1）向吸收溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，氧化产物为NO3-，写出离子方程式__________

Ⅱ.天然气还原法。

CH4催化还原NO、NO2的热化学方程式如下:

①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)   ΔH1=-574k]/mol

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  ΔH2=-1160kJ/mol

（2）4NO(g)=N2(g)+2NO2(g)  ΔH=_________

（3）上述物质NaNO2、NO、CO2中含有共同的化学键的类型是_______

Ⅲ.活性炭还原法。

在VL恒容密闭容器中加入足量的活性炭和一定量NO,恒温(T1)条件下发生反应生成Q、P(均为无污染物质)。测得物质的量与时间关系如表所示:

（4）在T1温度下,NO的平衡转化率为_______;平衡常数K为_________(用分数表示)。

（5）30min后，将温度升高至T2达到平衡时,容器中NO、Q、P的浓度之比为3：1：1,则该反应的正反应ΔH_____0(填“>”“<”或“=”)。在T2温度达到平衡之后，再向容器中充入少量NO,则NO的平衡转化率将_____________“变大”“不变”“变小”)。

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下列说法正确的是

A．白色污染是指橡胶造成的污染

B．硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要物质

C．汽车尾气的排放是造成温室效应的主要原因

D．含磷洗涤剂的使用是造成水体富营养化的主要原因

高三化学选择题简单题查看答案及解析

Ⅰ.硫和氮的氧化物直接排放会引发严重的环境问题，请回答下列问题：

(1)下列环境问题主要由硫氧化物和氮氧化物的排放引发的是___________。

A.全球变暖　　 B.酸雨　　 C.水体富营养化(水华)　　 D.白色污染

(2)SO2的排放主要来自于煤的燃烧。常用石灰石脱硫，其产物可以做建筑材料。

已知：CaCO3(s)= CO2(g)+CaO(s)　　 △H=+178.2kJ/mol

SO2(g)+CaO(s)= CaSO3(s)　　　 △H=－402kJ/mol

2CaSO3(s)+O2(g )= 2CaSO4(s)　　　 △H=－234.2kJ/mol

写出石灰石脱硫的热化学反应方程式___________________________。

Ⅱ.NOx的排放主要来自于汽车尾气，包含NO2和NO，有人提出用活性炭对NOx进行吸附，发生反应如下：

反应a：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)　　 △H=－34.0kJ/mol

反应b：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)　　 △H=－64.2kJ/mol

(3)对于反应a，在T1℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：

①0~10min内，NO的平均反应速率v(NO)=___________，当升高反应温度，该反应的平衡常数K___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡；根据上表中的数据判断改变的条件可能是___________(填字母)。

A.加入一定量的活性炭　　　　　 B.通入一定量的NO

C适当缩小容器的体积　　　　　 D.加入合适的催化剂

(4)某实验室模拟反应b，在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO2气体，维持温度为T2℃，如图为不同压强下反应b经过相同时间NO2的转化率随着压强变化的示意图。请从动力学角度分析，1050kPa前，反应b中NO2转化率随着压强增大而增大的原因_____________；在1100kPa时，NO2的体积分数为___________。

(5)用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)；在T2℃、1.1×106Pa时，该反应的化学平衡常数Kp=___________(计算表达式表示)；已知：气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数。

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硫和氮的氧化物直接排放会引发严重的环境问题，请回答下列问题：

(1)下列环境问题主要由硫氧化物和氮氧化物的排放引发的是___________。

A.全球变暖　　　 B.酸雨　　　 C.水体富营养化(水华)　　　 D.白色污染

(2)SO2的排放主要来自于煤的燃烧。常用石灰石脱硫，其产物可以做建筑材料。

已知：CaCO3(s)=CO2(g)+CaO(s)　 ΔH=+178.2kJ/mol

SO2(g)+CaO(s)=CaSO3(s)　 ΔH=－402kJ/mol

2CaSO3(s)+O2(g)=2CaSO4(s)　 ΔH=－234.2kJ/mol

写出CaCO3与SO2脱硫的热化学反应方程式_____________________________________。

(3)NOx的排放主要来自于汽车尾气，包含NO2和NO，有人提出用活性炭对NOx进行吸附，发生反应如下：

反应a：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)　 ΔH=－34.0kJ/mol

反应b：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)　 ΔH=－64.2kJ/mol

对于反应a，在T1℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如表：

①0~10min内，NO的平均反应速率v(NO)=___________，当升高反应温度，该反应的平衡常数K___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡；根据上表中的数据判断改变的条件可能是___________(填字母)。

A.加入一定量的活性炭　　　　　　　　　　 B.通入一定量的NO

C.适当缩小容器的体积　　　　　　　　　　 D.加入合适的催化剂

(4)某实验室模拟反应b，在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体，测得NO的转化率 α(NO)随温度的变化如图所示：

①由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，原因是_________________；

②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×106Pa 时，该反应的化学平衡常数Kp＝________(只列出计算式)(已知：气体分压＝气体总压×体积分数)。

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Ⅰ．氮氧化物的存在会破坏地球环境，人们一直在积极探索改善大气质量的有效措施。已知：N2(g)+O2(g)2NO(g)　 △H=+181.5kJ·mol－1

（1）氮氧化物是形成臭氧层空洞光化学烟雾、_______(列举一种)等大气污染现象的物质之一。

（2）某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行NO的分解。若用、、和分别表示N2、NO、O2和固体催化剂，在固体催化剂表面分解NO的过程如图所示。从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是_______(填字母序号)。

（3）温度为T1时，在容积为1L的恒容密闭容器中充入0.6molNO2，仅发生反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)　 △H>0，达平衡时c(O2)=0.2mol·L－1，则该温度下反应的平衡常数为______。实验测得：v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2)，v逆= v (NO2)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，仅受温度影响。当温度改变为T2时，若k正=k逆，则T1_____T2(填“>”或“<”)。

Ⅱ．氮氧化物(NOx)是电厂主要排放的污染物之一。工业上采用氨脱硝处理后排放，原理如下：

①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)　 △H1=－1632.4kJ·mol－1；

②4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)　　 △H2=akJ·mol－1；

当反应温度过高时，NH3发生氧化反应：

③4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)　　 △H3=－902.0kJ·mol－1。

（4）反应②中的a=______。

（5）反应②中，常用的催化剂有Cr2O3和Fe2O3，Cr2O3的催化效率更好一些。下列表示两种催化剂在反应②催化过程中的能量变化示意图合理的是______(填选项字母)。

Ⅲ．利用电解法处理高温空气中稀薄的NO(O2浓度约为NO浓度的10倍)，装置示意图如下，固体电解质可传导O2－

（6）阴极的电极反应式为______。

（7）消除一定量的NO所消耗的电量远远大于理论计算量，可能的原因是(不考虑物理因素)______。

（8）通过更换电极表面的催化剂可明显改善这一状况，利用催化剂具有______性。

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I.硫和氮的氧化物直接排放会引发严重的环境问题，请回答下列问题：

（1）下列环境问题主要由硫氧化物和氮氧化物的排放引发的是_______________。

A.全球变暖　　　　　 B.酸雨　　　　　　 C.水体富营养化（水华）　　　　 D.白色污染

（2）SO2的排放主要来自于煤的燃烧。常用石灰石脱硫，其产物可以做建筑材料。

已知：CaCO3(s)==CO2(g)+CaO(s)　　 △H=+178.2kJ/mol

SO2(g)+CaO(s)==CaSO3(s)　　 △H=-402kJ/mol

2CaSO3(s)+O2(g )==2CaSO4(s)　　 △H=-234.2kJ/mol

写出石灰石脱硫的热化学反应方程式_________________________________。

Ⅱ.NOx的排放主要来自于汽车尾气，包含NO2 和NO，有人提出用活性炭对NOx进行吸附，发生反应如下：

反应a：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)　　 △H=-34.0kJ/mol

反应b：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)　 △H=-64.2kJ/mol

（3）对于反应a，在T1℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：

①0~10min内，NO的平均反应速率v(NO)=_____，当升高反应温度，该反应的平衡常数K____________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡；根据上表中的数据判断改变的条件可能是_________（填字母）。

a.加入一定量的活性炭　　　　　　 b.通入一定量的NO

c.适当缩小容器的体积　　　　　　 d.加入合适的催化剂

（4）某实验室模拟反应b，在密闭容器中加入足量的C 和一定量的NO2气体，维持温度为T2℃，如图为不同压强下反应b经过相同时间NO2的转化率随着压强变化的示意图

请从动力学角度分析，1050 kPa 前，反应b 中NO2转化率随着压强增大而增大的原因____________；在1100 kPa时，NO2的体积分数为_________________________。

（5）用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数（记作Kp）；在T2℃、1.1×106Pa时，该反应的化学平衡常数Kp=___________（计算表达式表示）；已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)× 体积分数。

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氮氧化物是造成酸雨、臭氧空洞、光化学烟雾等环境问题的主要原因之一。如何消除大气污染物中氮氧化物已成为人们关注的主要问题之一。

I.NH3-SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法。该法是利用氨的还原性，在一定条件下，将烟气中的NOx直接还原为N2。

主要反应原理为：4NH3+4NO+O24N2+6H2O

（1）已知有下列热化学方程式：

①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(1)　 △H =-1891.5kJ•mol-1

②N2(g)+O2(g)2NO(g) △H =+180.5kJ•mol-1

③H2O(1)=H2O(g)　 △H =+44.0kJ•mol-1

则氨气与氧气反应生成NO和气态水的热化学方程式为_________________________________。

（2）其他条件相同，某2 L密闭容器中分别投入2 mol NH3、2 mol NO、1 mol O2，在甲、乙两种催化剂作用下，NO转化率与温度的关系如图所示。

①工业上选择催化剂乙的原因是_________________。

②在催化剂甲作用下，高于210℃时，NO转化率降低的原因可能是_______________________。

Ⅱ.CH4可以消除氮氧化物的污染。主要反应原理为：CH4(g)+2NO2(g)= CO2(g)+2H2O(g)+ N2(g)　 △H=-868.7kJ•mol-1

（3）在3.00L密闭容器中，通入0.100mol CH4和0.200mol NO2，在一定温度下进行上述反应，反应时间(t)与容器内气体总压强(P) 的数据见下表：

由表中数据，计算0-4min内v(NO2)=____________，该温度下的平衡常数K=________________。

（4）在一恒容装置中，通入一定量CH4和NO2，测得在相同时间内和不同温度下，NO2的转化率α(NO2)如下图，则下列叙述正确的是_____________

A.若温度维持在200℃更长时间，NO2的转化率将大于19%

B.反应速率：b点的v(逆)>e点的v(逆)

C.平衡常数： c点=d点

D.在时间t内，提高c点时NO2的转化率和反应速率，可适当升温或增大c(CH4)

Ⅲ.工业上也常采用电解的方法消除氮氧化物的污染。

（5）清华大学曹天宇等人研究的基于固体氧化物电解池(SOEC)的NOx电化学还原技术，为大气污染物治理开拓了新颖的思路。SOEC反应器的工作原理如图所示。电源的a 是________极。写出阴极的电极反应式：__________________________________。

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