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...

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)已知：N2(g)＋O2(g)=2NO(g)；ΔH1＝＋180.5 kJ·mol－1

C(s)＋O2(g)=CO2(g)；ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)=2CO(g)；ΔH3＝－221 kJ·mol－1

反应2NO(g)＋2CO(g)⇌N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。

(2)催化氧化法去除NO是在一定条件下，用NH3消除NO污染，其反应原理为4NH3＋6NO5N2＋6H2O。不同温度条件下，n(NH3)∶n(NO)的物质的量之比分别为4∶1、3∶1、1∶3时，得到NO脱除率曲线如图所示：

①n(NH3)∶n(NO)的物质的量之比为1∶3时，对应的是曲线________(填“a”“b”或“c”)。

②由图可知，无论以何种比例反应，在温度超过900℃时NO脱除率都会骤然下降的原因可能是____________。

(3)NO氧化反应：2NO(g)＋O2(g)⇌2NO2(g)分两步进行，其反应过程能量变化示意图如图：

Ⅰ. 2NO(g)→N2O2(g)；ΔH1　

Ⅱ. N2O2(g)＋O2(g)→2NO2(g)；ΔH2

①化学反应速率有速率较慢的反应步骤决定。以上反应决定NO氧化反应速率的步骤是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体，保持其他条件不变，控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3)，测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图。转化相同量的NO，在温度_____(填“T3”或“T4”)下消耗的时间较长，试结合反应过程能量图分析其原因：______。

(4) NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图：

研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图，写出脱硝过程的总反应方程式：_______。

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运用化学反应原理消除工业污染，保护生态环境具有非常重要的意义。

（1）采取热还原法，用碳粉可将氮氧化物还原。

已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　 △H=+180.6kJ·mol－1；

②C(s)+O2(g)=CO2(g) 　 △H=－393.5kJ·mol－1。

则反应C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g)　 △H=　　 　　　　 kJ·mol－1。

（2）在催化剂作用下，将nmolSO2与nmolCl2充入容积可变的密闭容器中，发生反应：SO2(g)+ Cl2(g) SO2Cl2(g)(硫酰氯)，并始终保持温度为T，压强为p。起始时气体总体积为10L，tmin时反应达到平衡状态，此时气体总体积为8L。

①在容积改变的条件下，反应速率可用单位时间内反应物或生成物的物质的量变化来表示。则v(SO2)= ___　 mol/min。

②此温度下，该反应的K=　　 　　　　 　　 。

③相同条件下，若将0.5nmolSO2与0.5nmolCl2充入该容器，到达平衡状态时，混合物中SO2Cl2的物质的量是　　　　　　 　　 。

（3）利用氨水可以将SO2和NO2吸收，原理如图所示：

NO2被吸收的离子方程式是　　　　　　　　 。

（4）利用如下图所示装置（电极均为惰性电极）也可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2。

①阴极的电极反应式为　　　　　　 。

②在碱性条件下，用阴极排除的溶液吸收NO2，使其转化为无害气体，同时有SO32－生成。该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　 。

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（13分）研究工业废弃物的处理和防治具有重要的意义。

（1）利用反应CH4+2NO2 N2+CO2+2H2O可消除NO2的污染，该反应中氧化剂是____，当消耗CH4的体积是11.2 L（标准状况下）时，理论上可处理____molNO2 。

（2）治理汽车尾气中CO和NO的一种方法是：在汽车排气管中安装一个催化转化装置，该装置能将CO和NO转化为参与大气循环的无毒气体。该反应的化学方程式为________________.

（3）某无色废水中可能含有Fe3＋、Al3＋、Na＋、Cl－、OH－、SO42－、中的几种离子。分别取三份废水进行如下实验：

I．进行焰色反应实验，火焰为无色。

Ⅱ．取100 mL废水，加入足量的BaCl2溶液，生成2.33g白色沉淀。

Ⅲ．取100 mL废水，逐滴加入1.0 mol的NaOH溶液，消耗NaOH溶液的体积与生成沉淀的质量如下图所示。

请根据上述信息回答下列问题：、

①该废水中一定不含有的离子是__________.

②实验中需配制1.0 mol的NaOH溶液100 mL，所需仪器除了玻璃棒、托盘天平、量筒、药匙、烧杯、胶头滴管，还缺少的仪器有_______。

③写出图中A→B反应的离子方程式：_______________________。

④通过计算，该废水中______Cl－（填“含有”或“不含有”）；若含有，则c（Cl－）=________（若不含有，此问不必作答）。

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研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理方法具有重要意义。

(1)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：

①CO(g)+NO2(g)＝NO(g)+CO2(g)　 △H=-a KJ·mol-1 (a＞0)

②2CO(g)+2NO(g)＝N2(g)+2CO2(g)　 △H=-b KJ·mol-1 (b＞0)

若用标准状况下3.36LNO2氧化CO至CO2（NO2完全反应）的整个过程中转移电子的物质的量为_____mol，放出的热量为_________ kJ（用含有a和b的代数式表示）。

(2)己知下列反应的反应热：

①CH3COOH(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1)　 △H=-870.3kJ/mo1

②C(s)+O2(g) =CO2(g)　 ΔH=-393.5kJ/mo1

③2C(s)+2H2(g)+O2(g) =CH3COOH(1)　 ΔH=-488.3kJ/mo1

请写出H2燃烧热的热化学方程式______________________________________。

(3)在101kPa下，CH4(g)、H2(g)、C(s) 的燃烧热分别为890.3kJ/mol、285.8kJ/mol 和393.5kJ/mol，则CH4(g)分解为H2(g)、C(s)的热化学方程式_______________________________。

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（9分）研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理方法具有重要意义。

（1）氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：

① CO（g）+NO2(g)＝NO(g)+CO2(g)　　 ΔH=－a kJ·mol-1 (a＞0)

② 2CO（g）+2NO (g)＝N2(g)+2CO2(g)　　 ΔH=－b kJ·mol-1 (b＞0)

若用标准状况下 3．36LCO还原NO2至N2（CO完全反应）的整个过程中转移电子的物质的量为　　　　 mol，放出的热量为　　　　　　　　　　 kJ（用含有a和b的代数式表示）。

（2）用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如：

①CH4（g）+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 ΔH1＝－574 kJ·mol-1

②CH4（g）+4NO (g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 ΔH2＝？

若1molCH4还原NO2至N2的整个过程中放出的热量为867kJ，则ΔH2=______________。

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CO的催化氧化在消除环境污染、净化空气等方面有重要价值。最新研究发现：常温下CO在Au/BN表面很难被O2氧化，但在H2O的参与下反应很容易发生，转化示意图如图：

下列说法正确的是（　　 ）

A.CO2和H2O均只含极性共价键，且为极性分子

B.过程①有氢键形成

C.催化剂可以改变反应的路径，但不会改变反应速率和限度

D.在H2O和Au/BN的共同作用下，CO易被O2氧化

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研究工业废弃物的处理和防治具有重要的意义。

(1)利用反应CH4＋2NO2N2＋CO2＋2H2O可消除NO2的污染，该反应中氧化剂是________，当消耗CH4的体积是11.2 L(标准状况下)时，理论上可处理________g NO2。

(2)治理汽车尾气中CO和NO的一种方法是：在汽车排气管中安装一个催化转化装置，该装置能将CO和NO转化为参与大气循环的无毒气体。该反应的化学方程式为___________。

(3)有一瓶溶液，其中可能含有H＋、NH、K＋、Na＋、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋、SO、CO、Cl―和I―。取该溶液进行以下实验：

① 用pH试纸检验，表明溶液呈强酸性；

② 取部分溶液，加入数滴氯水及2 mL CCl4，经振荡后CCl4层呈紫红色；

③ 另取部分溶液，加入NaOH溶液使其变为碱性，无沉淀生成；

④ 取部分上述碱性溶液，加Na2CO3溶液，有白色沉淀生成；

⑤ 将③得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

根据上述实验事实，可知该溶液中肯定含有的离子是______________；肯定没有的离子是________________；还不能确定是否含有的离子是________________。

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消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。　　

(1)已知反应8NH3+6NO2=7N2+12H2O，请分析氧化产物和还原产物的质量之比为________。

(2)水体中过量氨氮(以NH3表示)会导致水体富营养化。　

①用次氯酸钠除去氨氮的原理如题图所示。写出该图示的总反应化学方程式：________。

该反应需控制温度，温度过高时氨氮去除率降低的原因是________。

②取一定量的含氨氮废水，改变加入次氯酸钠用量，反应一段时间后，溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率以及剩余次氯酸钠的含量随m(NaCIO)m(NH3)的变化情况如图所示。当m( NaCIO)：m(NH3)>7.6时，水体中总氮去除率反而下降，可能的原因是________ 。

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NO、NO2是常见的氧化物。用H2或CO催化还原NO可达到消除污染的目的。

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

2H2O(l)＝2H2(g)+O2(g)　　 △H＝+571.6kJ·mol-1

则用H2催化还原NO消除污染的热化学方程式是_____________________________。

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汽车尾气中含有一氧化氮和一氧化碳，消除这两种物质产生的大气污染的方法是安装催化转换器，使它们发生反应生成CO2和N2。反应方程式为：2CO＋2NO2CO2＋N2，其中NO2是

A．氧化剂　　　　　　　　　 　　 　　 B．还原剂

C．既是氧化剂又是还原剂　　 　　 D．既不是氧化剂又不是还原剂

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