NOx(主要指NO和NO2)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)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH=−116.1 kJ·mol−1
3HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=75.9 kJ·mol−1
反应3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=___________kJ·mol−1。
(2)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。现将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应。
反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示,在50~250 ℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是______________________ ;
当反应温度高于380 ℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是___________________ 。
高二化学综合题中等难度题
NOx(主要指NO和NO2)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)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH=−116.1 kJ·mol−1
3HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=75.9 kJ·mol−1
反应3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=___________kJ·mol−1。
(2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式:________________________________。
(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式:___________________________________。
(4)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见下图)。
反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如题下图所示,在50~250 ℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升的主要原因是____________________________;当反应温度高于380 ℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是___________________________。
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NOx(主要指NO和NO2)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)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH=−116.1 kJ·mol−1
3HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=75.9 kJ·mol−1
反应3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=___________kJ·mol−1。
(2)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。现将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应。
反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示,在50~250 ℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是______________________ ;
当反应温度高于380 ℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是___________________ 。
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NOx(主要指NO和NO2)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)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221 kJ/mol
若某反应的平衡常数表达式为K=,请写出此反应的热化学方程式____________。
(2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式:_________________________。
(3)NO2用氨水吸收能生成NH4NO3,25℃时,将amolNH4NO3溶于水配成bL溶液,溶液显酸性,常温下向该溶液通入标准状况下VL氨气后溶液呈中性,则通入氨气的过程中水的电离平衡将_____(填“正向”“不”“逆向”)移动,通入标准状况下氨气的体积为_________L(设通入氨气后溶液的体积不变,用含a的代数式表示,已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数为2.0×10-5)
(4)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:
①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________。
②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)。
③曲线c对应NH3与NO的物质的量之比是____________。
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NOx(主要指NO和NO2)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。可以利用NH3与NOx反应消除NOx。
(1)实验室制取NH3,发生装置可以选择上图中的____________,反应的化学方程式为____________。
(2)欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→____________(按气流方向,用小写字母表示)。
(3)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1molN2时,转移电子的物质的量为____________mol。
(4)用酸性(NH2)2CO水溶液也可以吸收NOx,吸收过程中存在HNO2与CO(NH2)2生成N2和CO2的反应。该反应的化学方程式为____________。
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SO2、NO是大气污染物,NH4NO3、H2SO4等是水体污染物,有效去除这些污染物是一项重要课题。
(1) NO、SO2可以先氧化,后用碱吸收。其氧化过程的反应原理如下:
NO(g)+O3(g)⇌NO2(g)+O2(g);ΔH1=-200.9 kJ·mol-1
SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g);ΔH2=-241.6 kJ·mol-1
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g);ΔH3=-196.6 kJ·mol-1
则反应2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)的ΔH= ________kJ·mol-1。
(2) 土壤中的硫循环如图所示,土壤中的黄铁矿(FeS2)在过程Ⅰ中会转化成硫酸亚铁和硫酸,该过程发生的化学方程式为________;某种反硫化细菌在过程Ⅱ中需要有乳酸参与反应消耗硫酸,生成H2S并伴有热量放出,那么乳酸除在反应中作还原剂外,还存在另一作用并解释原因:________。
(3) 电解法除去工业废水中的硝酸铵的装置示意图如图所示,阴极电极反应式为_______。
(4) 向恒容密闭容器中充入1 mol NO和2 mol O3,发生如下反应:NO(g)+O3(g)⇌NO2(g)+O2(g);ΔH<0。不同温度下反应相同时间后,体系中NO转化率随温度变化曲线如图。温度低于100 ℃时,NO转化率随温度升高而增大的主要原因是________;当温度高时,O3分解生成活性极高的氧原子,NO转化率随温度升高而降低,可能的原因有:①________,②________。
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SO2和NOx是大气污染物的主要成分。防止空气污染,保卫“深圳蓝”是深圳市一项重要民生工程。利用下图所示装置(电极均为惰性电极)可以吸收SO2还可以用阴极排出的溶液吸收NO2。下列说法不正确的是
A. 电极a应连接电源的正极
B. 电极b上的电极反应式为2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O
C. 反应过程中,H+从b极室流向a极室
D. 每吸收标况下22.4L SO2,在b极室生成NA个S2O42-
高二化学单选题中等难度题查看答案及解析
“绿水青山就是金山银山”,因此研究NOx,SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。
SO2的排放主要来自于煤的燃烧,工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下:
①SO2(g)+NH3·H2O(aq)=NH4HSO3(aq) △H1=akJ/mo1;
②NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) △H2=b kJ/mo1;
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq) △H3=c kJ/mo1。
则反应2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O △H
(1)△H =______kJ/mo1 (用含a、b、c的代数式表示)。
(2)对于反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H =-34.0kJ/mol,在T1℃时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:
时间 浓度(mol/L) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①0~10min内,CO2的平均反应速度v(CO2)=________。
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡;根据上表中的数据判断改变的条件可能是_______(填字母)。
a.加入一定量的活性炭 b.通入一定量的NO
c.适当缩小容器的体积 d.加入合适的催化剂
(3)用活性炭还原法处理NO,有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H =-34.0kJ/mo1。已知在一体积不变的密闭容器中,加入足量的C和一定量的NO气体,测得NO的转化率随温度的变化如下图所示:
①由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,其原因为________;
②在1100K时,CO2的体积分数为________。
(4)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H =-746.8 kJ/mo1,生成无毒的N2和CO2。实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2) (k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数____(填“>”“<”或“=”) k逆增大的倍数。
②若在2L的密闭容器中充入2molCO和2molNO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为50%,则_______。
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石嘴山市打造“山水园林城市”,因此研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。
(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧,工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。
已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下:
①SO2(g)+NH3·H2O(aq)= NH4HSO3(aq) ΔH1=a kJ/mol;
②NH3·H2O(aq)+ NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) ΔH2=b kJ/mol;
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq) ΔH3=c kJ/mol。
则反应2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g) =2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的ΔH=______kJ/mol。
(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g) ΔH =−681.8 kJ/mol对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应,在温度为TK时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:
时间/min 浓度/mol·L−1 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
O2 | 1.00 | 0.79 | 0.60 | 0.60 | 0.64 | 0.64 |
CO2 | 0 | 0.42 | 0.80 | 0.80 | 0.88 | 0.88 |
①0~10 min内,平均反应速率v(SO2)=_____mol/(L·min)。
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断,改变的条件可能是_____(填字母)。
A.通入一定量的O2 B.加入一定量的粉状碳酸钙
C.适当缩小容器的体积 D.加入合适的催化剂
(3)NOx的排放主要来自于汽车尾气,有人利用反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=−34.0 kJ/mol,用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升髙而增大,其原因为_______;在1100K时,CO2的体积分数为______。
(4)用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×106 Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=____[已知:气体分压(P分)=气体总压(P)×体积分数]。
(5)汽车尾气还可利用反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=−746.8 kJ/mol,实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数____(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1 molCO和1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则k正︰k逆=_____。
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“绿水青山就是金山银山”,现今“环境保护”意识深入人心。氮的氧化物是大气主要污染物,研究氮氧化物间的相互转化及脱除,让空气更加清洁是环境科学的重要课题。
(1)已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:
第一步 2NO(g)N2O2(g) (快速平衡)
第二步 N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g) (慢反应)
①用O2表示的速率方程为v(O2)=k1·c2(NO)·c(O2);NO2表示的速率方程为v(NO2)=k2·c2(NO)·c(O2),k1与k2分别表示速率常数(与温度有关),则_________。
②下列关于反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的说法正确的是_________(填序号)。
A.增大压强,反应速率常数一定增大
B.第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能
C.反应的总活化能小于第一步和第二步反应的活化能之和
(2)已知:反应N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.0 kJ·mol-1,CO的燃烧热ΔH=-283.5 kJ·mol-1,某脱硝反应的平衡常数表达式为,则该反应的热化学方程式为_________________________。
(3)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组在2 L的恒容密闭容器中加入3 mol活性炭和2 mol NO2,发生反应2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g),60 min后,体系达到平衡状态,此时气体的压强变为原来的1.3倍,请回答下列问题。
①该反应在0~60 min的平均反应速率v(N2)=_________。
②相同条件下进行上述反应,若在t1时刻,只改变一种条件,所得N2的物质的量随时间的变化如图所示,则,t1时刻改变的条件是_________(填选项编号A.加压 B.加入催化剂 C.升温 D.降温 E.通入NO2),t2_________60 min(填“大于”、“小于”或“等于”)
③已知:升高温度,该反应的平衡常数减小,则该反应正向是_________反应。(填“吸热”或“放热”)保持温度不变,改为恒压容器发生该反应,达平衡后,NO2的转化率_________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),K值_________。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
氮氧化物(用NOx表示)是大气污染的重要因素,根据NOx的来源和性质特点,已开发出多种化学治理其污染的方法。
(1)汽车尾气中的NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下,NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应,从而不断产生O3,加重空气污染。反应过程为①2NO2→2NO+2O,②2NO+O2→2NO2,③O+O2→O3。下列关于该反应过程及生成物的叙述正确的是____(填序号)。
A.NO2起催化作用
B.NO起催化作用
C.NO2只起氧化作用
D.O3与O2互为同素异形体
(2)汽车尾气中的CO来自于____,NO来自于____。
(3)汽车尾气中的CO、NOx可在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式:_____。
(4)工业尾气中氮氧化物常采用碱液吸收法处理。NO2被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,其物质的量之比为1∶1,该反应的离子方程式为____;1molNO2被完全吸收时,转移电子的物质的量为____。NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,该钠盐的化学式为____。
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