I.氨是一种重要的工业原料。回答下列问题：（1）催化剂存在下，NH3可用来消除NO的污染，...

I.氨是一种重要的工业原料。回答下列问题：

（1）催化剂存在下，NH3可用来消除NO的污染，生成两种对环境无害的物质。写出反应的化学方程式____________；该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为____。

（2）当运输氨气的管道发生泄漏时，可用一种挥发性液体________(写试剂名称) 进行检查，出现的现象是___________________________________。

II.联氨(N2H4)具有较强的还原性。工业上用过量氨气和NaClO溶液来制备。

（1）制取NaClO所用的原料是_________、_________。解释氨气过量的原因_________。

常温下，向10mL pH=2的盐酸中滴加等浓度氨水。加入氨水的体积(V)与溶液pH的关系如图所示。

（2）a点溶液中由水电离产生的c(H+)___10-7mol/L (填＞、＜或＝)；用平衡移动原理解释b点溶液呈酸性的原因___________。

（3）比较c点溶液中所有离子浓度大小关系是_________________。

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雾霾是对空气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，而氮氧化物是造成酸雨和光化学烟雾的罪魁祸首之一，工业上在一定温度和催化剂条件下，NH3可用于消除NO的污染，生成一种无害气体。

(1)悬浮颗粒物可用高压电除去，利用了________________现 象。

(2)实验室制备氨气的原理：_________________________(用化学方程式表示)。反应发生、气体收集和尾气处理的装置依次为_______ (填序号)。

(3)实验室也可采用下图所示装置制取氨气。烧瓶内可选用______________(填序号)。

A.NaOH 固体　　 B.无水氯化钙　　　 C.二氧化硅　　 D.碱石灰

(4) 按下图装置进行NH3性质实验。

①先打开旋塞1，B瓶中的现象是_____________________，原因是______________________，稳定后，关闭旋塞1。

②再打开旋寒2，B瓶中的现象是_____________________________。

(5) 请写出NH3与NO2 反应的化学方程式：_______________________。该反应中每生成1nol N2转移的电子数____________________(结果保留1位小数)。

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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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多种短周期非金属元素的气态氧化物常会造成一些环境污染问题，化学工作者设计出将工业废气中污染物再利用的方案，以消除这些不利影响。

(1)以NH3、CO2为原料生产重要的高效氮肥——尿素[CO(NH2)2]，两步反应的能量变化示意图如下：

写出以氨气和二氧化碳气体为原料合成尿素的热化学方程式_________，已知两步反应中第二步反应是生产尿素的决速步骤，可判断Ea1_____Ea3(填“＞”、“＜”或“＝”)。　

(2)向体积为2 L的恒温恒容容器中通入2 mol CO和2 mol SO2，发生反应2CO(g)＋SO2(g)2CO2(g)＋S(s)。若反应进行到10 min时达平衡，测得CO2的体积分数为0.5，则前16 min的平均反应速率v(CO)＝____，该温度下反应化学平衡常数K＝____。

(3)利用“亚硫酸盐法”吸收工业废气中的SO2。

①室温条件下，将工业废气通入(NH4)2SO3溶液中，测得溶液pH与含硫组分物质的量分数的变化关系如图所示，b点溶液中n()∶n()＝________。

②已知室温条件下，Ka1(H2SO3) =1.5×10-2；Ka2(H2SO3) =1.0×10-7；Kb(NH3•H2O) =1.8×10-5。室温下，0.1mol•L-1的(NH4)2SO3溶液中离子浓度(不考虑OH-)由大到小顺序为________。

(4)利用电解烧碱和食盐的混合液，使工业废气脱氮，原理如图。

①NO被阳极产生的氧化性物质氧化为反应的离子方程式：_________________。

②为使该电解装置能较长时间正常工作，保持两极电解质溶液导电能力相对稳定，该装置中应使用_______ 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。

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C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题，科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。

(1)尿素[CO(NH2)2]是一种非常重要的高效氮肥，工业上以NH3、CO2为原料生产尿素，该反应实际为两步反应：

第一步：2NH3(g)+CO2(g) H2NCOONH4(s)　　 　　 △H=－272KJ·mol-1

第二步：H2NCOONH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g)　　 △H=+138kJ·mol-1

写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式：______________________。

(2)一定温度下，向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1mol SO2，发生反应2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(s)。若反应进行到20min时达平衡，测得CO2的体积分数为0.5，则前20min的反应速率v(CO)=_________，该温度下反应化学平衡常数K=__________。

(3)工业上可用NaC1O碱性溶液或“亚硫酸盐法”吸收SO2。

①为了提高吸收效率，常用Ni2O3作为催化剂。催化过程如图所示：

a．过程2的离子方程式_______________________________。

b．Ca(C1O)2也可用于脱硫，且脱硫效果比NaC1O更好，原因是________________。

②室温条件下，将烟气通入(NH4)2SO4溶液中，测得溶液pH与含硫组分物质的量分数的变化关系如图所示，b点时溶液pH=7，则n(NH4+)：n(SO32-)=__________。

(4)用食盐水做电解液电解烟气脱氮的原理如图，NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO3-，尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。如下图，电流密度和溶液pH对烟气脱硝的影响。

①NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO3-反应的离子方程式___________________。

②溶液的pH对NO去除率影响的原因是______________________。

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C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题，科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。

（1）尿素[CO(NH2)2]是一种非常重要的高效氮肥，工业上以NH3、CO2为原料生产尿素，该反应实际为两步反应：

第一步：2NH3(g)+CO2(g)⇌H2NCOONH4(s)　　 ΔH=-272kJ•mol-1

第二步：H2NCOONH4(s)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)　　 ΔH=+138kJ•mol-1

写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素和H2O(g)的热化学方程式：___。

（2）一定温度下，向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2，发生反应2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S(s)。若反应进行到20min时达到平衡，测得CO2的体积分数为0.5，则前20min内平均反应速率v(CO)=___，该温度下反应的化学平衡常数K=___。

（3）工业上可用NaClO碱性溶液或“亚硫酸盐法”吸收SO2。

①为了提高吸收效率，常用Ni2O3作为催化剂。催化过程如图1所示。

a.过程2的反应式为___。

b.Ca(ClO)2也可用于脱硫，且脱硫效果比NaClO更好，原因是___。

②室温下，(NH4)2SO3溶液中含硫组分物质的量分数随溶液pH的变化关系如图2所示，b点时溶液pH=7，则n(NH4+)：n(SO32-)=___。

（4）用食盐水作电解液电解烟气脱氮的原理如图3所示，碱性条件下NO被阳极产生的Cl2氧化为NO3-，尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。碱性条件下NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO3-的离子方程式为___。

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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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环境问题正引起全社会的关注，用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染，对构建生态文明有着极为重要的意义。

（1）已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H＜0，当反应器中按n（N2）：n（H2）=1:3投料，分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如右图。

①曲线a对应的温度是_________℃。

②上图中M、N、Q三点对应的平衡常数K（M）、K（N）、K（Q）的大小关系是_________________。

如果N点时c（NH3）=0.2 mol·L-1，则N点的化学平衡常数K=______（保留2位小数）。

（2）用NH3催化还原NO时包含以下反应：

反应I：4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(l)　　　　　　　 △H1

反应II： 2NO(g) +O2(g) 2NO 2(g)　　　　　　　　　　　 △H2

反应III：4NH3(g)+6NO2 (g) 5N2(g)+3O2(g) + 6H2O(l)　　　　　　　 △H3

△H1=________（用含△H2、△H3的式子表示）。

（3）SNCR-SCR是一种新兴的烟气脱硝技术（除去烟气中的NOx）。其流程如下：

该方法中反应的热化学方程式为：

4NH3(g)+4NO (g) + O2 (g)4N2(g)+ 6H2O(g)　　　　　　　 △H=-1646 kJ·mol -1

①在一定温度下，在密闭恒压的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是_______（填字母）。

a.4v逆（N2）=v正（O2）

b.混合气体的密度保持不变

c.c（N2）：c（H2O）：c（NH3）=4:6:4

d.单位时间内断裂12molN-H键的同时断裂12molO-H键

②如下图所示，反应温度会直接影响SNCR技术的脱硝效率。

SNCR技术脱硝的最佳温度选择925℃的理由是_____________________；SNCR与SCR技术相比，SNCR技术的反应温度较高，其原因是________________；但当烟气温度高于1000℃时，SNCR脱硝效率明显降低，其原因主要是_____________________。（用平衡移动原理解释）

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从煤化工行业中可以得到许多重要的工业资源。回答下列问题：

（1）从煤的气化获得的化工原料气中含有的少量羰基硫（COS）会引起催化制中毒，大气污染等问题。

①羰基硫与烧碱溶液反应生成两种正盐的离子方程式为_________________________________。

②羰基硫的脱硫方法之一为COS(g)+H2(g)=H2S(g)+ CO(g) ΔH=+7kJ·mol-1，已知反应中部分物质的键能数据如下：

则CO分子中的碳氧键的键能为_________________。

（2）羰基硫在高温下发生水解反应：COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)。T℃时，将0.30 molCOS(g)与0.50mol H2O(g)充入10L的恒容密闭容器中，30 s后反应达到平衡状态，此时H2S的物质的量分数为0.30。

①0~30 s内，COS的平均反应速率v(COS)=___________，该反应的平衡常数K=__________(保留3位有效数字)。

②向反应容器中再分别充入下列气体，能使COS的转化率增大的是_________(填字母)。

A.COS　　　　　　 B.H2O　　　　　　 C.H2S　　　　　　 D.CO2

（3）将含H2S尾气的空气按一定流速通入酸性FeCl3溶液中，可实现含H2S尾气的空气脱硫。在FeCl3 溶液吸收H2S的过程中，溶液中的n(Fe3+)及被吸收的n(H2S)随时间t的变化如图所示。

①由图中信息可知，0~t1时间段内，一定发生的反应是__________________________(用离子方程式表示)。

②t1时刻后，溶液中n(Fe3+)保持微量减少至基本不变，其原因是__________________________________。

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