氮氧化物(主要为NO和NO2)是大气污染物，如何有效地消除氮氧化物污染是目前科学家们研究的...

氮氧化物(主要为NO和NO2)是大气污染物，如何有效地消除氮氧化物污染是目前科学家们研究的热点问题之一。

(1)用尿素[CO(NH2)2]吸收氮氧化物是一种可行的方法。

①尿素在高温条件下与NO2反应转化成无毒气体，该反应的化学方程式为___________；用尿素溶液也可吸收氮氧化物，研究表明，氮氧化物气体中NO的体积分数越大，总氮被还原率越低，可能的原因是______。

②在一个体积固定的真空密闭容器中充入等物质的量的CO2和NH3，在恒定温度下使其发生反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)并达到平衡，混合气体中氨气的体积分数随时间的变化如图所示：

则A点的v正(CO2)___________(填“>”“<”或“=”)B点的v逆(H2O)，原因是________________。

(2)已知O3氧化氮氧化物的主要反应的热化学方程式如下：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H1=akJ·mol－1，NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)△H2=bkJ·mol－1，6NO2(g)+O3(g)===3N2 O5(g)△H3=c kJ·mol－1，则反应4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)的△H=___________kJ·mol－1。

(3)氮氧化物也可用碱溶液吸收。若NO和NO2混合气体被NaOH溶液完全吸收，只生成一种盐，则该盐的化学式为_______；已知常温下，Ka(HNO2)=5×10－4,则反应HNO2(aq)+NaOH(aq)NaNO2(ag)+H2O(1)的平衡常数K=___________，相同物质的量浓度的HNO2、NaNO2混合溶液中，各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为___________。

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氮氧化物(主要为NO和NO2)是大气污染物，如何有效地消除氮氧化物污染是目前科学家们研究的热点问题之一。

(1)用尿素[CO(NH2)2]吸收氮氧化物是一种可行的方法。

①尿素在高温条件下与NO2反应转化成无毒气体，该反应的化学方程式为____________；用尿素溶液也可吸收氮氧化物，研究表明，氮氧化物气体中NO的体积分数越大，总氮还原率越低，可能的原因是______________________。

②在一个体积固定的真空密闭容器中充入等物质的量的CO2和NH3，在恒定温度下使其发生反应2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)并达到平衡，混合气体中氨气的体积分数随时间的变化如图所示：

则A点的v正(CO2)______________(填“>”“<”或“=”)B点的v逆(H2O)，原因是___________________。

(2)已知O3氧化氮氧化物的主要反应的热化学方程式如下：

2NO(g)+O3(g)=2NO2(g)　　 　　 ΔH1=a kJ·mol-1

NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)　　　　　 △H2=b kJ·mol-1

6NO2(g)+O3(g)=3N2O2(g)　　 ΔH3=c kJ·mol-1

则反应4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)的ΔH=_____________kJ·mol-1

(3)氮氧化物也可用碱溶液吸收。若NO和NO2混合气体被NaOH溶液完全吸收，只生成一种盐，则该盐的化学式为____________；已知常温下，Ka(HNO2)=5×10-4，则反应HNO2(aq)+NaOH(aq) NaNO2(aq)+H2O(l)的平衡常数K=_______________。

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氮氧化物(主要为NO和NO2)是大气污染物，如何有效地消除氮氧化物污染是目前科学家们研究的热点问题之一。

(1)用尿素[CO(NH2)2]吸收氮氧化物是一种可行的方法。

①尿素在高温条件下与NO2反应转化成无毒气体，该反应的化学方程式为___________；用尿素溶液也可吸收氮氧化物，研究表明，氮氧化物气体中NO的体积分数越大，总氮被还原率越低，可能的原因是______。

②在一个体积固定的真空密闭容器中充入等物质的量的CO2和NH3，在恒定温度下使其发生反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)并达到平衡，混合气体中氨气的体积分数随时间的变化如图所示：

则A点的v正(CO2)___________(填“>”“<”或“=”)B点的v逆(H2O)，原因是________________。

(2)已知O3氧化氮氧化物的主要反应的热化学方程式如下：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H1=akJ·mol－1，NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)△H2=bkJ·mol－1，6NO2(g)+O3(g)===3N2 O5(g)△H3=c kJ·mol－1，则反应4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)的△H=___________kJ·mol－1。

(3)氮氧化物也可用碱溶液吸收。若NO和NO2混合气体被NaOH溶液完全吸收，只生成一种盐，则该盐的化学式为_______；已知常温下，Ka(HNO2)=5×10－4,则反应HNO2(aq)+NaOH(aq)NaNO2(ag)+H2O(1)的平衡常数K=___________，相同物质的量浓度的HNO2、NaNO2混合溶液中，各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为___________。

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氮的氧化物和硫的氧化物是主要的大气污染物，烟气脱硫脱硝是环境治理的热点问题。回答下列问题：

（1）目前柴油汽车都用尿素水解液消除汽车尾气中的NO，水解液中的NH3将NO还原为无害的物质。该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为___。

（2）KMnO4/CaCO3浆液可协同脱硫，在反应中MnO4－被还原为MnO42－。

①KMnO4脱硫(SO2)的离子方程式为___。

②加入CaCO3的作用是___。

③KMnO4/CaCO3浆液中KMnO4与CaCO3最合适的物质的量之比为___。

（3）利用NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时对NO、SO2进行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在温度一定时，n(H2O2)/n(NaClO2)、溶液pH对脱硫脱硝的影响如图所示：

图a和图b中可知脱硫脱硝最佳条件是___。图b中SO2的去除率随pH的增大而增大，而NO的去除率在pH>5.5时反而减小，请解释NO去除率减小的可能原因是___。

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氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。请回答下列问题：

(1)部分氮氧化合物之间的转化所发生的化学反应如下：

I.NO(g)＋NO2(g)＋O2(g)N2O5(g)　　　 △H1＝－112.5 kJ·mol－1

II.2NO(g)＋C2(g)2NO2(g)　　　　　　　 △H2＝－114.2 kJ·mol－1

①反应2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)的　　 △H＝________kJ·mol－1

②反应II的机理为：

第一步：2NO (g)N2O2(g)(快)　　　　　 △H3<0

第二步：N2O2(g)＋O2(g)→2NO2(g)(慢)　　 △H4<0

下列说法正确的是__________(填标号)

A.N2O2是反应的中间体　　　　　　　　　　　　　 B.第一步反应的活化能较大

C.第一步、第二步中的碰撞均100%有效　　　 D.整个反应的反应速率由第二步决定

(2)常温常压下，SO2与O2间的反应极慢，但向二者的混合物中加入适量的NO2后，SO2很快就会转化为SO3。反应过程中，反应体系的能量变化可用下图中的某一曲线表示(图中曲线a表示没有使用NO2时的能量变化)。

①最可能表示使用了NO2的能量变化曲线是______(填“b”或“c”)，Ea表示的意义是_______。

②若维持其他条件不变，用催化剂V2O5代替NO2，下列物理量中不可能变化的是_______(填标号)。

A.反应的活化能　　　 B.反应速率　　　 C.反应热　　　 D.平衡常数K

(3)2L恒容密闭容器中最初存在n(SO2)＝4 mol、n(O2)＝x mol的混合物，分别在温度为T1、T2条件下发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　 △H<0。控制其他条件不变，改变n(O2)，测得平衡时SO3的体积分数[φ(SO3)]与)n(O2)的关系如图所示。

①T1_________T2(填“>”或“<”)，a、b、c三点时，SO2转化率最大的是_____________。

②若x＝2，计算温度为T1时反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常数K＝____________。

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氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。回答下列问题：

(1)已知：2NO2(g)= N2O4(g)　　 △H=－55.3kJ/mol

N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g)　　 △H=+53.1 kJ/mol

则：N2O5(g)=N2O4(g)+O2(g)　　　 △H=___________ kJ/mol

(2)以乙烯(C2H4)作为还原剂脱硝(NO)，脱硝机理如图1。若反应中n(NO)︰n(O2)=2︰1，则总反应的化学方程式为___________；脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2，为达到最佳脱硝效果，应采用的条件是___________。

(3)T1温度时在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)　 △H<0。实验测得：υ正=υ(NO)消耗=2υ(O2)消耗=k正c2(NO)·c(O2)，υ逆=(NO2) 消耗=k逆c2(NO2)，k正、k逆为速率常数只受温度影响。不同时刻测得容器中n(NO)、n(O2)如表：

①从0～2s内该反应的平均速率υ(NO)=___________mol/(L·s)。

②T1温度时化学平衡常数K=___________ L/mol。 (结果保留3位有效数字)。

③化学平衡常数K与速率常数k正、k逆的数学关系是K=___________。若将容器的温度改变为T2时其k正=k逆，则T2___________T1(填“>”、“<”或“=")。

④已知2NO(g)+O2(g)2NO2的反应历程为：

第一步NO+NON2O2 快速反应　　　　 第二步N2O2+O2→2NO2　　 慢反应

下列叙述正确的是___________(填标号)。

A. υ(第一步的正反应)< υ(第二步的反应)　　　　　 B.总反应快慢由第二步决定

C.第二步的活化能比第一步的高　　　　　　　　 D.第二步中N2O2与O2的碰撞100%有效

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空气质量评价的主要污染物为PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3、CO等物质。研究脱硝(除NOx)技术和脱硫(除SO2)技术都是环境科学研究的热点，对于消除环境污染有重要意义。

（1）已知催化剂存在的条件下H2可以将NO还原为N2。下图是一定条件下H2还原NO生成N2和1 mol水蒸气的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式__________________ 。（ΔH用E1、E2、E3表示）

（2）升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的速率却随着温度的升高而减小。某化学小组为研究该特殊现象的实质原因，查阅资料知2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的反应历程分两步：

I．2NO(g)⇌N2O2(g)(快)；　 v1正=k1正.c2(NO)；　v1逆=k1逆.c(N2O2)　　 △H1＜0

II．N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)(慢)；　 v2正=k2正.c(N2O2)c(O2)； v2逆=k2逆.c2(NO2)　 △H2＜0

请回答下列问题：

①一定温度下，反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=__________________。

②决定2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)速率的是反应 II，反应 I的活化能E1与反应 II的活化能E2的大小关系为E1___E2(填“＞”、“＜”或“=”)。根据速率方程分析，升高温度该反应速率减小的原因是___。

A．k2正增大，c(N2O2)增大　　　　　　

B．k2正减小，c(N2O2)减小

C．k2正增大，c(N2O2)减小　　　　　　

D．k2正减小，c(N2O2)增大

③由实验数据得到v2正～c(O2)的关系可用图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为____(填字母)。

（3）我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图装置可发生反应：H2S+O2=H2O2+S↓。

已知甲池中发生的反应为：

①装置中H+从__________ 移向__________(填“甲池”或“乙池”)。

②乙池溶液中发生的反应为______________________________________。

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空气质量评价的主要污染物为PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3、CO等物质。研究脱硝(除NOx)技术和脱硫(除SO2)技术都是环境科学研究的热点，对于消除环境污染有重要意义。

（1）已知催化剂存在的条件下H2可以将NO还原为N2。下图是一定条件下H2还原NO生成N2和1 mol水蒸气的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式__________________ 。（ΔH用E1、E2、E3表示）

（2）升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的速率却随着温度的升高而减小。某化学小组为研究该特殊现象的实质原因，查阅资料知2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的反应历程分两步：

I．2NO(g)⇌N2O2(g)(快)；　 v1正=k1正.c2(NO)；　v1逆=k1逆.c(N2O2)　　 △H1＜0

II．N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)(慢)；　 v2正=k2正.c(N2O2)c(O2)； v2逆=k2逆.c2(NO2)　 △H2＜0

请回答下列问题：

①一定温度下，反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=__________________。

②决定2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)速率的是反应 II，反应 I的活化能E1与反应 II的活化能E2的大小关系为E1___E2(填“＞”、“＜”或“=”)。根据速率方程分析，升高温度该反应速率减小的原因是___。

A．k2正增大，c(N2O2)增大　　　　　　

B．k2正减小，c(N2O2)减小

C．k2正增大，c(N2O2)减小　　　　　　

D．k2正减小，c(N2O2)增大

③由实验数据得到v2正～c(O2)的关系可用图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为____(填字母)。

（3）我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图装置可发生反应：H2S+O2=H2O2+S↓。

已知甲池中发生的反应为：

①装置中H+从__________ 移向__________(填“甲池”或“乙池”)。

②乙池溶液中发生的反应为______________________________________。

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空气质量评价的主要污染物为PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3、CO等物质。研究脱硝(除NOx)技术和脱硫(除SO2)技术都是环境科学研究的热点，对于消除环境污染有重要意义。

(1)已知催化剂存在的条件下H2可以将NO还原为N2。下图是一定条件下H2还原NO生成N2和1 mol水蒸气的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式__________________ 。（ΔH用E1、E2、E3表示）

(2)升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的速率却随着温度的升高而减小。某化学小组为研究该特殊现象的实质原因，查阅资料知2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的反应历程分两步：

I．2NO(g)⇌N2O2(g)(快)；　 v1正=k1正.c2(NO)；　v1逆=k1逆.c(N2O2)　　 △H1＜0

II．N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)(慢)；　 v2正=k2正.c(N2O2)c(O2)； v2逆=k2逆.c2(NO2)　 △H2＜0

请回答下列问题：

①一定温度下，反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=__________________。

②决定2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)速率的是反应 II，反应 I的活化能E1与反应 II的活化能E2的大小关系为E1___E2(填“＞”、“＜”或“=”)。根据速率方程分析，升高温度该反应速率减小的原因是___。

A．k2正增大，c(N2O2)增大　　　　　　

B．k2正减小，c(N2O2)减小

C．k2正增大，c(N2O2)减小　　　　　　

D．k2正减小，c(N2O2)增大

③由实验数据得到v2正～c(O2)的关系可用图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为____(填字母)。

(3)我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图装置可发生反应：H2S+O2=H2O2+S↓。

已知甲池中发生的反应为：

①装置中H+从__________ 移向__________(填“甲池”或“乙池”)。

②乙池溶液中发生的反应为______________________________________。

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氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。

(1)NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H,上述反应分两步完成，其反应历程如下图所示：

回答下列问题：

①写出反应I的热化学方程式_________。

②反应I和反应Ⅱ中，一个是快反应，会快速建立平衡状态，而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是_______(填“反应I”或“反应Ⅱ”)；对该反应体系升高温度，发现总反应速率反而变慢，其原因可能是__________(反应未使用催化剂)。

(2)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，T℃时，各物质起始浓度及10min和20min各物质平衡浓度如表所示：

①T℃时，该反应的平衡常数为_____________________(保留两位有效数字)。

②在10min时，若只改变某一条件使平衡发生移动，20min时重新达到平衡，则改变的条件是__________________________________。

③在20min时，保持温度和容器体积不变再充入NO和N2，使二者的浓度均增加至原来的两倍，此时反应v正_______v逆(填“>”、“<”或“=”)。

(3)NO2存在如下平衡：2NO2(g)N2O4(g)　 △H<0，在一定条件下NO2与N2O4的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系：v(NO2)=k1·p2(NO2)，v(N2O4)=k2·p(N2O4)，相应的速率与其分压关系如图所示。

一定温度下，k1、k2与平衡常数kp(压力平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是k1=____________；在上图标出点中，指出能表示反应达到平衡状态的点是___，理由是________。

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