CO↑+H2O）
高三化学解答题中等难度题
CO↑+H2O）高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
汽车尾气(含有烃类、CO、NOx、SO2等)是城市空气的主要污染源，治理方法之一是在汽车排气管安装“催化转化装置器”。它能使CO和NOx反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并使烃类充分燃烧、SO2转化。下列说法中正确的是( )
A．CO和NOx反应的化学方程式为2xCO＋2NOx===2xCO2＋N2
B．上述方法的缺点是导致空气中CO2的含量增大，从而大大提高空气的酸度
C．植树造林，增大绿化面积，能从根本上控制城市的各种污染源
D．汽车改用天然气或氢气作为燃料，不会减少对空气的污染
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以NOx 为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
I.汽车尾气中的 NO(g)和 CO(g)在一定条件下可发生反应生成无毒的N2 和 CO2：
（1）已知:①N2(g)+O2(g)
2NO(g) △H1= +180.5 kJ·mol-1 ②CO 的燃烧热△H2 = - 283.0 kJ·mol-l，则反应③ 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H3 =_______。
（2）某研究小组在三个容积为 5 L 的恒容密闭容器中，分别充入 0.4mol NO 和 0.4 mol CO，发生反应③ 。在三种不同实验条件下进行上述反应（体系各自保持温度不变），反应体系总压强随时间的变化如图所示：
①温度：T1_____T2（填“＜”“=”或“＞”）。
②CO 的平衡转化率：Ⅰ_____Ⅱ_____Ⅲ（填“＜”“=”或“＞”）。
③反应速率：a 点的 v逆_____b 点的 v正 （填“＜”“=”或“＞”）。
④T2 时的平衡常数 Kc=_____。
（3）将 NO和 CO以一定的流速通过两种不同的催化剂（cat1、cat2）进行反应，相同时间内测量的脱氮率（脱氮率即 NO的转化率）如图所示。M 点_____（填“是”或“不是”）对应温度下的平衡脱氮率， 说明理由_________。
Ⅱ．N2O是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究N2O的分解反应 2N2O=2N2+O2对环境保护有重要意义。
（4）碘蒸气存在能大幅度提高 N2O 的分解速率，反应历程为：
第一步 I2(g)
2I(g)快速平衡，平衡常数为K
第二步 I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g) v = k1·c(N2O)·c(I) 慢反应
第三步 IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+1/2I2(g) 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。实验表明，含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5（k为速率常数）。
① k =_____（用含 K 和 k1 的代数式表示）。
②下列表述正确的是_____。
a．IO 为反应的中间产物
b．碘蒸气的浓度大小不会影响 N2O的分解速率
c．第二步对总反应速率起决定作用
d．催化剂会降低反应的活化能，从而影响△H
（5）通过 N2O 传感器可监测环境中 N2O 的含量，其工作原理如图所示
①NiO电极上的电极反应式为_____。
②N2O浓度越高，则电压表读数越_____。（填“高”或“低”）
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(14分)近几年来关于氮污染的治理倍受关注。
（1）三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图（如图2所示）确定。
①在图示的转化中，被还原的元素是 ，X的化学式为 。
②SCR技术可使NOx与NH3的直接反应，实现无害转化。当NO与NO2的物质的量之比为4:1时，写出发生反应的化学方程式： 。
（2）加入过量次氯酸钠可使废水中NH4+ 完全转化为N2，而本身被还原为NaCl。
①写出上述反应的离子方程式： 。
②若处理废水产生了0.448 L N2(标准状况)，则需消耗浓度为0.5 mol·L—1的次氯酸钠的体积为 mL。
（3）某工业废水中含有毒性较大的CN—，可用电解法将其转变为N2，装置如图所示。气体甲是 (写化学式)，电解池中生成N2的电极反应式为 。
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近几年来关于氮污染的治理倍受关注。
（1）三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图（如图2所示）确定。
图1
图2
①在图示的转化中，被还原的元素是_______________，X的化学式为________________。
②钡元素在周期表中的位置是_________________。
（2）SCR技术可使NOx与NH3直接反应，实现无害转化。当NO与NO2的物质的量之比为2:1时，写出发生反应的化学方程式：___________________。
（3）利用ClO2 氧化氮氧化物反应过程如下：NO
NO2
N2
反应Ⅰ的化学方程式是2NO + ClO2 + H2O == NO2 + HNO3 + 2HCl，反应Ⅱ的离子方程式是______________。
（4）加入过量次氯酸钠可使废水中NH4+ 完全转化为N2，而本身被还原为NaCl。
①写出次氯酸钠的电子式_________________。
②检验废水中是否存在NH4+的方法是____________________________。
③若处理废水产生了0.448LN2（标准状况），则需消耗浓度为2mol·L-1的次氯酸钠的体积为_______________mL。
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近几年来关于氮污染的治理倍受关注。
（1）三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图（如图2所示）确定。
图1 图2
①在图示的转化中，被还原的元素是 ，X的化学式为 。
②氮元素在周期表中的位置是 。
（2）SCR技术可使NOx与NH3直接反应，实现无害转化。当NO与NO2的物质的量之比为2:1时，写出发生反应的化学方程式： 。已知NOx与NH3的反应△H＜0，为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是 （任写一条）。
（3）利用ClO2 氧化氮氧化物反应过程如下：NO
NO2
N2
反应Ⅰ的化学方程式是2NO + ClO2 + H2O == NO2 + HNO3 + 2HCl，反应Ⅱ的离子方程式是 。
（4）加入过量次氯酸钠可使废水中NH4+ 完全转化为N2，而本身被还原为NaCl。
①写出次氯酸钠的电子式_________________。
②检验废水中是否存在NH4+的方法是 。
③若处理废水产生了0.448 L N2（标准状况），则需消耗浓度为2 mol·L-1的次氯酸钠的体积为 mL。
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近几年来关于氮污染的治理倍受关注。
(1)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图(如图2所示)确定。
①在图示的转化中，被还原的元素是_______________，X的化学式为__________________。
②钡元素在周期表中的位置是___________________________。
(2)SCR技术可使NOx与NH3直接反应，实现无害转化。当NO与NO2的物质的最之比为2:1时，写出发生反应的化学方程式:____________________________。
(3)利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下:NO
NO2
N2反应I的化学方程式是2NO+ ClO2+H2O==NO2+HNO3+ 2HCl，反应II的离子方程式是__________________。
(4)加入过量次氯酸钠可使废水中NH4+完全转化为N2，而本身被还原为NaCl。
①检验废水中是否存在NH4+的方法是_______________________________________________。
②若处理废水产生了0.448LN2 (标准状况)，则需消耗浓度为2mol/L的次氯酸钠的体积为____mL。
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近几年来关于氮污染的治理倍受关注。
（1）三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图(如图2所示)确定。
①在图示的转化中，被还原的元素是 ，X的化学式为 。
②氮元素在周期表中的位置是 。
（2）SCR技术可使NOx与NH3直接反应，实现无害转化。当NO与NO2的物质的量之比为2∶1时，写出发生反应的化学方程式： 。已知NOx与NH3的反应△H＜0，为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是 (任写一条)。
（3）利用ClO2 氧化氮氧化物反应过程如下：NO
NO2
N2。反应Ⅰ的化学方程式是2NO + ClO2 + H2O
NO2 + HNO3 + HCl，反应Ⅱ的离子方程式是 。
（4）加入过量次氯酸钠可使废水中
完全转化为N2，而本身被还原为NaCl。
①写出次氯酸钠的电子式_____________________。
②检验废水中是否存在的方法是 。
③若处理废水产生了0.448 L N2(标准状况)，则需消耗浓度为2 mol·L−1的次氯酸钠的体积为 mL。
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（14分）工业上通常用下列方法治理含氮化合物的污染。
（1）用稀土等催化剂能将汽车尾气中的CO、NOx、碳氢化合物转化成无毒物质，从而减少汽车尾气污染。已知：
①N2(g)+ O2(g)＝2NO(g) △H＝＋180.5 kJ/mol ②2C(s)+ O2(g)＝2CO(g) △H＝—221.0 kJ/mol
③C(s)+ O2(g)＝CO2(g) △H＝—393. 5 kJ/mol
写出NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式 。
（2）用NH3还原NOx生成N2和H2O。现有NO、NO2的混合气3 L，可用同温同压下3.5 L的NH3恰好使其完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的物质的量之比为 。
（3）电化学降解治理水中硝酸盐污染。在酸性条件下，电化学降解NO的原理如图1，A为电源的 极，阴极反应式为 。
（4）通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离。图2是某些金属氢氧化物在不同浓度和pH时的沉淀——溶解图像，图中直线上的点表示平衡状态。当溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时，认为该离子沉淀完全。
①Fe (OH)3、Al(OH)3、Cr(OH)3三种物质的溶度积常数最大的是 ，
图中A、B、C三点中表示Fe(OH)3的沉淀速率大于溶解速率的是 。
②由图可得Fe(OH)2的溶度积的值为 。
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汽车尾气（主要成分为NOx和CO）已成为主要的空气污染物来源之一，有发生光化学烟雾污染的潜在危险。
（1）某小组同学为研究光化学烟雾的形成进行了模拟实验。测得烟雾的主要成分为CxHy(烃)、NO、NO2、O3、PAN （CH3COOONO2），各种物质的相对浓度随时间的变化如右图。根据图中数据，下列推论最不合理的是_____。（填选项序号字母）
a．NO的消失的速率比CxHy快 b．NO生成NO2
c．CxHy及NO2可以生成PAN及O3 d．O3生成PAN
（2）一定条件下，将2 mol NO与2 mol O2置于恒容密闭容器中发生反应2NO(g)＋O2(g) 
2NO2(g)，下列可判断反应达平衡的是_____。（填选项序号字母）
a．体系压强保持不变 b．混合气体密度保持不变
c．NO和O2的物质的量之比保持不变 d．每消耗2 mol NO同时生成2 mol NO2
（3）高温下N2和O2发生N2(g)＋O2(g)2NO(g)反应，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。
①右图是T1、T2两种不同温度下，一定量的NO发生分解过程中N2的体积分数随时间变化的图像，据此判断反应N2(g)＋O2(g) 2NO(g)为_____（填“吸热”或“放热”）反应。
②2000℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入10 mol N2与5 mol O2，达到平衡后NO的物质的量为2 mol，则此刻反应的平衡常数K＝_____。该温度下，若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1 mol，则达到平衡后N2的转化率为_____。
③汽车净化装置里装有含Pd化合物的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如右图所示。写出其变化的总化学反应方程式：_____。
（4）为减少汽车尾气中NOx的排放，常采用CxHy（烃）催化还原NOx消除氮氧化物的污染。
例如：CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ/mol
CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2
若16 g CH4还原NO2至N2，共放出热量867 kJ，则ΔH2＝_____。若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，共转移的电子总数为_____（阿伏加德罗常数的值用NA表示）。
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