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...

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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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____________。

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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查看答案及解析

工业制硝酸的关键是氨的催化氧化，与硝酸工业相关的过程中产生的氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物，假设不含N2O4)的处理与应用也是科学研究的热点。

⑴工业上可用氨催化吸收法处理NOx，反应原理为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图所示：

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________。

⑵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 = 2 NaNO2+ CO2；

2NO2+ Na2CO3 = NaNO2+ NaNO3+ CO2。

①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，x的值不可能是________填选项字母。

A.1.4　　　　　 B.1.6　　　　　 C.1.8

②将1 mol NOx通入Na2CO3溶液中，被完全吸收时，溶液中生成的NO3－、NO2－两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________填化学式随x值的变化关系；若用溶质质量分数为21.2%的Na2CO3溶液吸收，则需要Na2CO3溶液至少________g。

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44g，则NOx中的________。

⑶氨催化吸收法和Na2CO3溶液吸收法处理NOx尾气的意义是________。

⑷尿素也可用于吸收处理NOx，其反应原理为NO+NO2+ H2O = 2HNO2、2HNO2+CO(NH2)2 = 3H2O + CO2↑+ 2N2↑。当混合气体中NO、NO2按上述反应中系数比时吸收效果最佳。若混合气体中V(NO):V(NO2)=5:1时，可通入一定量的空气，同温同压下，V(空气):V(NO)= ________ (空气中O2的体积含量约为20%)。

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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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氮的氧化物（NOx）是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题：

（1）氨气的制备

①氨气的发生装置可以选择上图中的　　　　 ，反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　 。

②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→　　　　 （按气流方向，用小写字母表示）

（2）氨气与二氧化氮的反应

将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2 （两端用夹子K1、K2夹好）。在一定温度下按图示装置进行实验。

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氮的化合物既是重要的工业原料，也是主要的大气污染来源，研究氮的化合物的反应具有重要意义。

(Ⅰ)消除氮氧化物有多种方法。

(1)NH3 催化还原法：原理如图所示

①若烟气中 c(NO2)：c(NO)=1∶1，发生如图甲所示的脱氮反应时，反应过程中转移1.5mol电子时放出的热量为 113.8 kJ，则发生该脱氮反应的热化学方程式为___________。

②图乙是在一定时间内，使用不同催化剂 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催化剂和相应温度分别为_________；使用 Mn 作催化剂时，脱氮率 b～a 段呈现如图变化的可能原因是__________。

(2)直接电解吸收也是脱硝的一种方法。用6％的稀硝酸吸收NOx生成亚硝酸，再将吸收液导入电解槽电解，使之转化为硝酸。电解装置如右下图所示。阳极的电极反应式为__________。

(Ⅱ)氨是重要的化工原料，工业合成氨有重要现实意义。

(1)在773K时，分别将2.00 mol N2和6.00 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中发生反应生成NH3，气体混合物中c(N2)、c(H2)、c(NH3)与反应时间(t)的关系如图所示。

①下列能说明反应达到平衡状态的是____(选填字母)。

a．v正(N2)=3v逆(H2)　　 　　　　　　 b．体系压强不变　　　

c．气体平均相对分子质量不变　　 d．气体密度不变

②在此温度下，若起始充入4.00mol N2和12.00mol H2，则反应刚达到平衡时，表示 c(H2)～t的曲线上相应的点为 ___(选填字母)。

(2)在373 K时，向体积为2L的恒容真空容器中充入0.40mol NO2，发生如下反应：2NO2(g)⇌N2O4(g)　 ∆H=-56.9kJ‧mol-1，测得NO2的体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如下表：

①计算0～20min时，v(N2O4)=____________。

②已知该反应v正(NO2)=k1‧c2(NO2)，v逆(N2O4)=k2‧c(N2O4)，其中k1、k2为速率常数，则373K时，=_________；改变温度至T1时，k1=k2，则T1_______373K(填“＞”“＜”或“=”)。

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（1）硝酸是重要的工业原料。

①可用铝制容器存放浓硝酸的理由是　　　　　　　　　　　　　　　 ；

②某硝酸厂处理尾气NO2的方法是：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。

已知：2H2(g) + O2(g) ＝ 2H2O(g)　　 △H＝－483 kJ·moL－1

N2(g) + 2O2(g) ＝ 2NO2(g)　　 △H＝＋68 kJ·moL－1

则H2还原NO2生成水蒸气的热化学方程式是：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）某研究小组以CaCl2和H2为原料制备+1价Ca的化合物，产物中只有甲和乙两种化合物。研究发现：化合物甲的组成中钙、氯元素的质量分数分别为52.29%、46.41%；化合物乙的水溶液显酸性。请回答下列问题：

①乙的化学式为　　　　　　　　　　 ，甲与水反应可得H2，其化学方程式是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

②写出由CaCl2通过化合反应制备CaCl的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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大气中的含氮化合物主要来源于汽车尾气与工业废气排放。

（1）催化转化器可使汽车尾气中的主要污染物、进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。

已知：　　 　　　　　　

计算尾气转化反应的________。

（2）催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应的热化学方程式为：　 。反应在密闭容器中进行，其它条件相同时，使用不同的催化剂A、B、C，产生的物质的量随时间变化如图1所示。

①下列有关说法正确的是___________。

反应在任何温度下均可自发进行

在催化剂A作用下，经历，平均反应速率

使用催化剂C，达到平衡时，产率最小

分离出反应体系中的有利于氮氧化物的脱除

②实验室在密闭容器中加入、，达到平衡时氮氧化物脱氮率为，则平衡常数____________；只列出计算式，不必求出计算结果

③在催化剂A的作用下，经过相同时间，测得脱氮率随反应温度的变化情况如图2所示，据图可知，在相同的时间内，之前，温度升高脱氮率逐渐增大，之后温度升高脱氮率逐渐减小假设催化剂活性不受影响，写出脱氮率随温度变化的原因_________________。

（3）以连二硫酸根为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO，装置如图所示：

①阴极区的电极反应式为_________________；

②通电，当电路中转移电子时，可吸收的NO在标准状况下的体积为。则NO转化后的产物的化合价为_________________。

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