NOx、SO2是主要的大气污染物,能引发雾霾、光化学烟雾及酸雨。
(1)NO2会产生硝酸型酸雨,硝酸型酸雨中主要溶质的化学式为_______________。
(2)目前新出厂的汽车均加装尿素[CO(NH2)2]箱,尾气中NO、NO2及尿素以物质的量之比1:1:1加热催化生成无害气体的化学方程式为_____________________________。
(3)氨化法同时脱硫脱硝的原理如下(已知NH4NO2在浓度较大时会分解)
①“催化氧化”的目的是________________。
②最终得到副产品的主要成分为____________(填化学式)。
③相同条件下用氨水作吸收剂,NOx的脱除率与pH及的关系如图所示。
pH及其他条件相同时, 的比值越大,NOx的拖出率也越大,其主要原因是_________________。
高三化学综合题困难题
NOx、SO2是主要的大气污染物,能引发雾霾、光化学烟雾及酸雨。
(1)NO2会产生硝酸型酸雨,硝酸型酸雨中主要溶质的化学式为_______________。
(2)目前新出厂的汽车均加装尿素[CO(NH2)2]箱,尾气中NO、NO2及尿素以物质的量之比1:1:1加热催化生成无害气体的化学方程式为_____________________________。
(3)氨化法同时脱硫脱硝的原理如下(已知NH4NO2在浓度较大时会分解)
①“催化氧化”的目的是________________。
②最终得到副产品的主要成分为____________(填化学式)。
③相同条件下用氨水作吸收剂,NOx的脱除率与pH及的关系如图所示。
pH及其他条件相同时, 的比值越大,NOx的拖出率也越大,其主要原因是_________________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
氮氧化物NOx(主要指NO和NO2)会形成酸雨、光化学烟雾,破坏臭氧层,是大气主要污染物之一,有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ΔH1<0 (Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ΔH2<0 (Ⅱ)
①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=____(用K1、K2表示)。
②为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10 min内υ(ClNO)=7.5×10-3mol·L-1·min-1,则平衡后NO的转化率α1=____。其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2____α1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)NO能与N2O反应生成N2和NO2,反应的能量变化如下图所示,若生成1 mol N2,其ΔH=____kJ·mol-1。
(3)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图甲所示。
①由图甲可知,SCR技术中的氧化剂为_____________。当NO2与NO的物质的量之比为1:1时,与足量氨气在一定条件下发生脱氮反应。该反应的化学方程式为______________。
②图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知工业选取的最佳催化剂为________。
(4)利用电化学装置可消除氮氧化物污染,变废为宝。图丙装置实现的能量转化形式是_______。图丁为电解NO制备NH4NO3的装置,该装置中阳极的电极反应式为___________________。
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建设“美丽中国”首先要做好环境保护与治理。氮氧化物(NOx)是严重的大气污染物,其主要来源有汽车尾气和硝酸工厂等。氮氧化物(NOX)能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。某科研机构设计了如下转化氮氧化物的几种方案。请回答下列问题:
(1)方案Ⅰ:利用甲烷在催化剂条件下还原NOx,相关反应如下:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H1=+180.5kJ/mol
②CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ∆H2=-574kJ/mol
③CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+2H2O(l) ∆H3=-1160kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学反应方程式是 ___ 。
(2)方案Ⅱ:利用CO在催化剂条件下还原NOx:2NOx(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) ∆H。向容积均为2L的甲(温度为T1)、乙(温度为T2)两个恒容密闭容器中分别充入2 mol NO2(g)和3 mol CO(g)。反应过程中两容器内CO2的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示:
①甲容器中,平衡时NO2的转化率为____;
②T1___T2(填“>”或“<”);△H___0(填“>”或“<”),判定的依据是____;
③T2温度时,该反应的平衡常数K=____;
④乙容器达到平衡后,再充入3 mol NO2和2 molCO2,此时v(正)___v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(3)方案3:可以利用原电池原理处理氮氧化合物,原理如图。则其正极的电极反应式为____。
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CO2、SO2、NOx是重要的非金属氧化物,与我们的生存环境息息相关。
(1)SO2、NOx是形成酸雨和光化学烟雾的环境污染性气体,研究发现,空气中少量的 NO2能参与硫酸型酸雨的形成,反应过程如下:
①SO2+NO2=SO3+NO ②SO3+H2O=H2SO4 ③2NO+O2=2NO2。
则MnO2在下述变化中的作用与NO2在上述过程中的作用相似的是 (填选项)
A.实验室用MnO2和浓盐酸混合加热制氯气
B.实验室用氯酸钾和MnO2混合加热制氧气
C.双氧水加入MnO2制氧气
D.高锰酸钾受热分解为二氧化锰、锰酸钾和氧气
(2)请写出用上述选项A实验室制氯气反应的离子方程式 ,若利用B和C制备等量的氧气,则转移的电子数目之比为 。
(3)很多现代化的纯碱厂,纯碱生产工艺仍沿用我国化学家侯德榜改进的纯碱生产工艺,其生产流程可简要表示如下:
①上述生产纯碱的方法称侯德榜制碱法,沉淀池中发生的化学反应方程式是 。
②检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠的操作方法为 。
③写出上述流程中X物质的分子式 ,副产品的一种用途为 。
④使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了 (填上述流程中的编号)的循环。
⑤向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有 。
A.增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出
B.使NaHCO3更多地析出
C.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度
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燃煤产生的烟气中的氮氧化物NOx(主要为NO、NO2)易形成污染,必须经脱除达标后才能排放。
(1)用化学方程式表示NO形成硝酸型酸雨的反应______
(2)能作脱除剂的物质很多,下列说法正确的是______
a.用 H2O作脱除剂,不利于吸收含氮烟气中的NO
b.用 Na2SO3作脱除剂,O2会降低Na2SO3的利用率
c.用CO作脱除剂,会使烟气中NO2的浓度增加
(3)尿素[CO(NH2)2]在一定条件下能有效将NOx转化为N2
Ⅰ.已知可通过下列方法合成尿素:2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s)△H=-159.5kJ/mol
H2NCOONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=+28.5kJ/mol
①尿素释放出NH3的热化学方程式是______。
②写出有利于尿素释放NH3的条件并说明理由______。
ⅡCO(NH2)2与某种烟气主要为N2、NO和O2)中的NO的物质的量比值分别为1:2、2:1、3:1时,NO脱除率随温度变化的曲线如图:
①曲线a 对应CO(NH2)2 与NO的物质的量比值是______。
②曲线a、b、c中,800℃~900℃区间内发生主要反应的化学方程式是______。
③900℃~1200℃区间内脱除率下降,NO浓度上升,发生的主要反应是______。
④曲线a中,NO的起始浓度为6×10-4mg/m3,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脱除速率为______ mg/(m3·s) 。
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NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式: .
(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
①写出该反应的热化学方程式: .
②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是 (填增大、减小或不变)。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NO的排放。当尾气中空气不足时,NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式: .
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式:
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(12分)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式: 。
(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,已知键能如下:N2(g)945 kJ/mol ;O2(g)498 kJ/mol ;NO(g)630 kJ/mol
写出该反应的热化学方程式: 。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOX的排放。
①当尾气中空气不足时,NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式: 。
②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO <2oCaO <38SrO<56BaO。原因是 (已知:元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强)。
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式: 。
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(14分)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1) NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_ .
(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
①写出该反应的热化学方程式: .
②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是_ .。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOX的排放。
①当尾气中空气不足时,NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:_ .
②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO <2oCaO <38SrO<56BaO.原因是 .,元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强。
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式: .
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