NH3在催化剂存在时能还原NOx为N2和H2O，这是目前国外硝酸厂进行尾气治理所普遍采用的...

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选择性催化还原是在有催化剂的条件下将 NOx转变为 N2和 H2O，这是目前国外硝酸厂进行尾气治理普遍采用的一种方法，某小组同学拟验证NO能被氨气还原并测算其转化率。

请回答下列问题:

(1)若制取氨气用A装置，则发生反应的化学方程式为_______，  若用B装置制取氨气，则分液漏斗和锥形瓶中盛放的药品分别是______、________；

(2)用C装置制取NO时，用可抽动的铜丝，其优点是_______，其反应的离子方程式为 ________；

(3)装置⑦的作用可能是 ____________；

(4)若进入装置⑤的NO共 2688mL(标况下)，氨气过量，最后收集到标况下2016mLN2，则NO的转化率为___。

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(20分)NH3和NOx在催化剂作用下可转变为N2和H2O，这是目前硝酸厂尾气治理所普遍采用的一种方法，为了提高NO的转化率实际操作中用过量的氨气。某研究小组拟验证NO能被氨气还原并计算其转化率。(已知：浓硫酸在常温下不氧化NO气体)。

（1）装置③可以选的干燥剂为：_________(选填序号，下同)；

a．浓硫酸　　 　 　　 b．碱石灰 　 　　 c．无水氯化钙

（2）若实验室只提供浓氨水和生石灰两种试剂，你会选择下图_____装置来制取氨气；下图装置C中盛放固体药品的仪器名称是_____。

（3）写出装置⑤中反应的化学方程式_______；该反应中的氧化剂是______。

（4）实验室在用装置D制取较纯NO过程中，先在试管中加入2～3粒石灰石，注入适量稀硝酸，反应一段时间后，再塞上带有细铜丝的胶塞进行后续反应，加入石灰石的作用__________。

（5）实验完成后，检验装置⑥中NH4+的存在需要浓NaOH溶液和__________试纸。

（6）已知NO与FeSO4溶液反应形成棕色可溶性的[Fe(NO)]SO4，装置⑥中，小段玻璃管的作用是_____；装置⑦的作用是除去NO和检验氨气是否除尽，若氨气未除尽观察到的实验现象是_____。

高三化学实验题极难题查看答案及解析

NH3和NOx在催化剂作用下可转变为N2和H2O，这是目前硝酸厂尾气治理所普遍采用的一种方法，为了提高NO的转化率实际操作中用过量的氨气。某研究小组拟验证NO能被氨气还原并计算其转化率。(已知：浓硫酸在常温下不氧化NO气体)。

（1）装置③可以选的干燥剂为：_________(选填序号，下同)；

a．浓硫酸　　　　 b．碱石灰　　　 c．无水氯化钙

（2）若实验室只提供浓氨水和生石灰两种试剂，你会选择下图_________装置来制取氨气；所选装置中盛放生石灰的仪器名称是_____________。

（3）写出装置⑤中反应的化学方程式____________________；该反应中的氧化剂是____________。

（4）实验室在用装置D制取较纯NO过程中，先在试管中加入2～3粒石灰石，注入适量稀硝酸，反应一段时间后，再塞上带有细铜丝的胶塞进行后续反应，加入石灰石的作用__________________。

（5）实验完成后，检验装置⑥中NH4+的存在需要浓NaOH溶液和__________试纸。

（6）已知NO与FeSO4溶液反应形成棕色可溶性的[Fe(NO)]SO4，装置⑥中，没有将进气导管直接插入浓硫酸中，而是接了一小段玻璃管，小段玻璃管的作用是_____________________；装置⑦的作用是除去NO和检验氨气是否除尽，若氨气未除尽观察到⑦中的实验现象是_____________________。

（7）化学是一门以实验为基础的科学，下列叙述正确的是________（填写序号）．

①将0.2mol•L-1FeCl3溶液滴加到沸水中，然后继续加热并不断搅拌可制得氢氧化铁胶体．

②检验氧化铁中的氧化亚铁，先用硫酸溶液溶解，然后加入盐酸酸化的高锰酸钾溶液。

③用NaOH固体配制100g 10％的氢氧化钠溶液时，用到的玻璃仪器主要有玻璃棒、烧杯、量筒和胶头滴管。

④托盘天平、容量瓶、量筒、滴定管等定量仪器均标有0刻度线。

⑤除去CO2中HCl，可将混合气体通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶。

⑥纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，产生苍白色火焰，瓶口伴有白雾。

⑦加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则试样中一定有。

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NOx会引起光化学烟雾等环境问题，在催化剂存在条件下，以NH3或尿素将尾气中NOx

还原为N2的技术，即NH3或尿素-SCR技术，是去除NOx最为有效且应用最广的技术之一，其中最重要的催化剂体系是钒基催化剂。

（1）NH3去除尾气中的NOx，当v(NO)：v(NO2)=l:1时称为“快速SCR 反应”，该反应化学方程式为___________。

（2）不同钒含量的催化剂（V2O5/TiO2）添加WO3对NO去除率的影响如下图，从图中可以得出其它条件相同时添加WO3，对NO去除率的影响是_____（填“增大”、“减小”或“无影响”）。根据图中所示，随着温度升高NO去除率的变化趋势为_____，该变化趋势的一种可能原因是___________。

（3）在制备钒基催化剂时，添加的各种成型助剂中碱金属或碱土金属（如Na、K、Ca）能够使催化剂中毒（催化性能下降）, K、Ca的毒化作用与Na相似。下列适合做成型助剂有_____。

A.Li　　　　 B.Mg　　　 C．酸性铝溶胶　　　　 D．酸性硅溶胶

请设计实验研究添加金属K对催化剂活性的影响（只需写出实验思路，不需要具体实验

操作）_____________。

（4）在NOx催化去除过程中，NH3储罐存在危险性，更多应用为尿素-SCR技术。在该技术过程中，发生如下两个反应：

① CO(NH2)2=NH3+HNCO

② HNCO(g)+H20(g)====NH3(g)+CO2(g)

在此过程中一分子尿素可以生成两分子NH3，因此尿素被视为是NH3的有效储存源。反应②的平衡常数表达式为_______。目前商用的尿素溶液浓度为32.5%（密度为1.05g/mL），常称为“Ad Blue ”。1L该商用尿素溶液发生“快速SCR反应”， 理论上最多可消除NO和NO2在标准状况下的体积为______L。

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（18分）工业尾气中氮氧化物通常采用氨催化吸收法，其原理是NH3与NOx在催化剂作用下反应生成无毒的物质。某校活动小组同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物 的处理过程。

I．探究制取NH3的方法

（1）B装置的名称：______________

（2）在上述装置中，H能快速、简便制取，装置中需要添加的反应试剂为_________ 。

（3）为探究更好的实验效果，活动小组同学采用上述C装置来制取氨气，在控制实验条件相同的情况下，获得下表中实验数据。

分析表中数据，你认为哪种方案制取氨气的效果最好________（填序号），从该方案选择的原料分析制气效果好的可能原因是________，__________。

II.模拟尾气处理

活动小组同学选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置进行实验。

（1）请从上述装置中选择你认为合理的进行补充（所选装置不能重复）。

（2）A中反应的离子方程式为__________________________

（3）D装置的作用有：_____________、____________、_____________。

（4）D装置中的液体还可换成　　 （填序号）。

A．H2OB．CCl4C．浓H2SO4D．CuSO4溶液

（5）该小组同学所设计的模拟尾气处理装置中还存在一处明显的缺陷是___________.

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工业尾气中氮氧化物通常采用氨催化吸收法，其原理是NH₃与NO_x在催化剂作用下反应生成无毒的物质。某校活动小组同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。

I．探究制取NH₃的方法

（1）在上述装置中，H能快速、简便制取NH₃，装置中需要添加的反应试剂为。

（2）为探究更好的实验效果，活动小组同学采用上述C装置来制取氨气，在控制实验条件相同的情况下，获得下表中实验数据。

分析表中数据，你认为哪种方案制取氨气的效果最好________（填序号），从该方案选择的原料分析制气效果好的可能原因是________。

II．模拟尾气处理

活动小组同学选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置进行实验。

（1）请从上述装置中选择你认为合理的进行补充（所选装置不能重复）。

（2）A中反应的离子方程式为 ________。

（3）D装置的作用有：使气体混合均匀、调节气流速度、________。

（4）D装置中的液体还可换成________（填序号）。

a．H₂O   b．CCl₄  c．浓H₂SO₄    d．CuSO₄溶液

（5）该小组同学所设计的模拟尾气处理装置中还存在一处明显的缺陷是             。

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脱硝通常指将烟气中的氮氧化物(NOx)转化为无害的物质。

(1)选择性催化还原技术(SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术，即在金属催化剂作用下，用还原剂(如NH3)选择性地与NOx反应生成N2和H2O。

①已知:4MH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)　　 △H=-905.5kJ·mol-1

N2(g)+O2(g)2NO(g)　　 △H=+l80kJ •mol-1

完成该方法中主要反应的热化学方程式：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) △H=__________。

②该方法应控制反应温度在315〜400℃之间，反应温度不宜过低也不宜过高的原因是_________________。

③氨氮比[]会直接影响该方法的脱硝率，350℃时，只改变氨气的投放量，反应物X的转化率与氨氮比的关系如下图所示，则X是_______ (填学式)。氨氮比由0.5增加到1.0时，脱硝主要反应的平衡将向_______方向移动。当>1.0时，烟气中NO浓度反而增大，主要原因是______。

(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HNO2(—元弱酸)，再将吸收液导入电解槽电解，使之转化为硝酸。电解装置如上右图所示。

①图中b应连接电源的______（填“正极”或“负极”)。

②将石墨电极设置成颗粒状的目的是___________________。

③阳极的电极反应式为_________________。

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脱硝通常指将烟气中的氮氧化物(NOx)转化为无害的物质。

（1）选择性催化还原技术(SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术，即在金属催化剂作用下，用还原剂(如NH3)选择性地与NOx反应生成N2和H2O。

①已知:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H=-905.5kJ·mol-1

N2(g)+O2(g) 2NO(g)　 △H=+l80kJ •mol-1

完成该方法中主要反应的热化学方程式：

4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g) △H=___________。

该方法应控制反应温度在315〜400℃之间，反应温度不宜过低也不宜过高的原因是___________。

③氨氮比[n(NH3)/n(NO)]会直接影响该方法的脱硝率，350℃时，只改变氨气的投放量，反应物X的转化率与氨氮比的关系如下图所示，则X是______ (填学式)。氨氮比由0.5增加到1.0时，脱硝主要反应的平衡将向____方向移动。当[n(NH3)/n(NO)>1.0时，烟气中NO浓度反而增大，主要原因是_____。

（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HNO2(—元弱酸)，再将吸收液导入电解槽电解，使之转化为硝酸。电解装置如上右图所示。①图中b应连接电源的______（填“正极”或“负极”)。②a电极反应式为__________。

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