【題目】氮及其化合物的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。

（1）合成氨工業(yè)是最基本的無機(jī)化工之一，氨是化肥工業(yè)和基本有機(jī)化工的主要原料。 合成氨反應(yīng)中有關(guān)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表：

化學(xué)鍵

H—H

N≡N

N—H

E/ kJmol﹣1

436

946

391

①已知：合成氨反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的活化能Ea=508 kJmol﹣1，則氨分解反應(yīng)：2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能Ea=_____。

②下圖表示500℃、60.0MPa條件下，原料氣投料比與平衡時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算N2的平衡體積分?jǐn)?shù)：_____（保留3位有效數(shù)字）。

③依據(jù)溫度對(duì)合成氨反應(yīng)的影響，在圖坐標(biāo)系中，畫出一定條件下的密閉容器內(nèi)，從通入原料氣開始，隨溫度不斷升高，N2物質(zhì)的量變化的曲線示意圖_______________。

（2）選擇性催化還原脫硝技術(shù)(SCr)是目前較成熟的煙氣脫硝技術(shù)，該技術(shù)是指在溫度300~420℃之間和催化劑條件下，用還原劑(如NH3)選擇性地與NOx反應(yīng)。

①SCr脫硝技術(shù)中發(fā)生的主要反應(yīng)為：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)△H=－1625.5kJ·mol－1；氨氮比[n(NH3)／n(NO)]會(huì)直接影響該方法的脫硝率。350℃時(shí)，只改變氨氣的投放量，氨氣的轉(zhuǎn)化率與氨氮比的關(guān)系如圖所示。當(dāng)n(NH3)／n(NO)＞1.0時(shí)，煙氣中NO濃度反而增大，主要原因是_____。

②堿性溶液處理煙氣中的氮氧化物也是一種脫硝的方法，寫出NO2被Na2CO3溶液吸收生成三種鹽的化學(xué)反應(yīng)方程式_____。

③直接電解吸收也被用于脫硝。用6％的稀硝酸吸收NOx生成亞硝酸，再將吸收液導(dǎo)入電解槽電解，使之轉(zhuǎn)化為硝酸。電解裝置如圖所示。陽極的電極反應(yīng)式為_____。

【答案】 600 kJmol﹣1 14.5% 過量氨氣與氧氣反應(yīng)生成 NO 2NO2+2Na2CO3+H2O=NaNO3+NaNO2+2NaHCO3 H2O + HNO2 － 2e－＝ NO3 －＋3H＋

【解析】(1)①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能=(946+436×3)kJmol﹣1-(6×391)kJmol﹣1=-92 kJmol﹣1，正反應(yīng)的活化能Ea=508 kJmol﹣1，則逆反應(yīng)的活化能Ea=(508+92)kJmol﹣1=600kJmol﹣1，即2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能Ea=600kJmol﹣11；②設(shè)平衡時(shí)反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為xmol，則根據(jù)方程式可知

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，

起始(mol) 1 3 0

反應(yīng)(mol) x 3x 2x

平衡(mol) 1-x 3-3x 2x

平衡時(shí)氨氣的體積分?jǐn)?shù)==42%，解得x=0.592mol，則N2的平衡體積分?jǐn)?shù)==14.5%；③N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H= -92 kJmol﹣1，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，N2物質(zhì)的量增大，因此一定條件下的密閉容器內(nèi)，從通入原料氣開始，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量逐漸減小，達(dá)到平衡后，隨溫度不斷升高，氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量逐漸增大，圖像為；(2)①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)△H=－1625.5kJ·mol－1，350℃時(shí)，只改變氨氣的投放量，當(dāng)n(NH3)／n(NO)＞1.0時(shí)，過量氨氣與氧氣反應(yīng)生成NO，煙氣中NO濃度反而增大；②NO2被Na2CO3溶液吸收生成三種鹽，二氧化氮與水反應(yīng)生成一氧化氮和硝酸，一氧化氮和二氧化氮與堿反應(yīng)能夠生成亞硝酸鹽，因此反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為2NO2+2Na2CO3+H2O=NaNO3+NaNO2+2NaHCO3；③用6％的稀硝酸吸收NOx生成亞硝酸，再將吸收液導(dǎo)入電解槽電解，使之轉(zhuǎn)化為硝酸，根據(jù)裝置圖，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，亞硝酸被氧化為硝酸，電極反應(yīng)式為H2O+HNO2－2e－＝NO3－+3H+。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某溫度下，已知反應(yīng)mX(g)＋nY(g)qZ(g) ΔH>0，m＋n>q，在體積一定的密閉容器中達(dá)到平衡，下列敘述正確的是(　　)

A. 反應(yīng)速率v逆(Y)＝v正(X) B. 增加Y的物質(zhì)的量，X的轉(zhuǎn)化率增大

C. 降低溫度，的值變小 D. 加入X，反應(yīng)的ΔH增大

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)漂白液（有效成分為NaClO）脫除廢水中氨氮（NH3）的流程如下：

下列分析正確的是

A. ①中采用蒸餾的方法精制粗鹽水

B. ②中陽極的主要電極反應(yīng)：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑

C. ③中制備漂白液的反應(yīng)：Cl2 + OH- = Cl- + HClO

D. ②、③、④中均發(fā)生了氧化還原反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有金屬單質(zhì)A、B和氣體甲、乙、丙及物質(zhì)C、D、E、F、G，它們之間能發(fā)生如圖反應(yīng)（圖中有些反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)的條件沒有全部標(biāo)出）。

請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問題：

(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：乙_________，F(xiàn)__________。

(2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式：

①金屬A和水反應(yīng)_______________。②紅褐色沉淀C與物質(zhì)E反應(yīng)__________。

③F與黃綠色氣體乙反應(yīng)____________。

④實(shí)驗(yàn)室常用氫氧化鈉吸收實(shí)驗(yàn)過程中的黃綠色氣體乙，寫出用氫氧化鈉溶液吸收該氣體的離子方程式___。

(3)將G溶液逐滴加入到沸水中會(huì)產(chǎn)生一種紅褐色的液體。你認(rèn)為該液體中的分散質(zhì)粒子直徑在______之間，驗(yàn)證的簡(jiǎn)單方法是：_____________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有A、B、C、D、E、F六種常見化合物，已知它們包含的陽離子有K＋、Ag＋、Na＋、Ba2＋、Fe2＋、Al3＋，陰離子有Cl－、OH－、AlO2－、NO3－、SO42－、CO32－。將它們分別配成0.1mol·L－1的溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①測(cè)得A、C、E溶液均呈堿性，且堿性A＞E＞C，E的焰色呈淺紫色（透過藍(lán)色鈷玻璃觀察）；②向B溶液中滴加稀氨水至過量，先生成沉淀，后沉淀全部溶解；③向F溶液中滴加稀硝酸，溶液變成棕黃色，且有無色氣體生成；④向D溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，無明顯現(xiàn)象。

（1）寫出A、D、E、F的化學(xué)式：A．________；D．________；E．_______；F．________。

（2）用離子方程式解釋C溶液呈堿性的原因：____________________________________。

（3）寫出實(shí)驗(yàn)③中反應(yīng)的離子方程式： ___________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】烴A標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.16 g·Lˉ1，以A為原料在一定條件下可獲得有機(jī)物B、C、D、E、F，其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖。F為有濃郁香味，不易溶于水的油狀液體。

請(qǐng)回答：

（1）A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________________。

（2）D＋E→F的反應(yīng)類型是__________。

（3）有機(jī)物A轉(zhuǎn)化為B的化學(xué)方程式是___________________________________。

（4）下列說法正確的是_________。

A．有機(jī)物E與金屬鈉反應(yīng)比水與金屬鈉反應(yīng)要?jiǎng)×摇?/span>

B．有機(jī)物E與金屬鈉反應(yīng)的產(chǎn)物可以與水反應(yīng)重新生成E。

C．有機(jī)物D、E、F可用飽和Na2CO3溶液鑒別。

D．上述轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中共涉及3次加成反應(yīng)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】堿式碳酸鋁鎂[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]常用作塑料阻燃劑。

(1)堿式碳酸鋁鎂具有阻燃作用，是由于其受熱分解需吸收大量熱量和________。

(2)MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O中a、b、c、d的代數(shù)關(guān)系式為________。

(3)為確定堿式碳酸鋁鎂的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①準(zhǔn)確稱取3.390 g樣品與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，生成CO2 0.560 L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

②另取一定量樣品在空氣中加熱，樣品的固體殘留率(×100%)隨溫度的變化如下圖所示(樣品在270 ℃時(shí)已完全失去結(jié)晶水，600 ℃以上殘留固體為金屬氧化物的混合物)。

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算堿式碳酸鋁鎂樣品中的n(OH－ )∶n(CO32- ) _________________ (寫出計(jì)算過程)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】（1）常溫下某溶液中由水電離出的離子濃度符合c（H+）c（OH﹣）=1×10﹣20的溶液，其pH為____________，此時(shí)水的電離受到______________．

（2）已知：2NO2（g）N2O4（g）△H=﹣57.20kJmol﹣1．一定溫度下，在密閉容器中反應(yīng)2NO2（g）N2O4（g）達(dá)到平衡．其他條件不變時(shí)，下列措施能提高NO2轉(zhuǎn)化率的是_____________（填字母）

A．減小NO2的濃度 B．降低溫度 C．增加NO2的濃度 D．升高溫度

（3）在某溫度下，H2O的離子積常數(shù)為1×10﹣13 mol2L﹣2，則該溫度下：

①0.01molL﹣1NaOH溶液的pH=__________；

②100mL 0.1molL﹣1H2SO4溶液與100mL 0.4molL﹣1的KOH溶液混合后，pH=_______．

（4）已知一溶液有4種離子：X+、Y﹣、H+、OH﹣，下列分析結(jié)果肯定錯(cuò)誤的是_____．

A．c（Y﹣）＞c（X+）＞c（H+）＞c（OH﹣）

B．c（X+）＞c（Y﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）

C．c（H+）＞c（Y﹣）＞c（X+）＞c（OH﹣）

D．c（OH﹣）＞c（X+）＞c（H+）＞c（Y﹣）

（5）在25℃下，將a molL﹣1的氨水與0.01molL﹣1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)時(shí)溶液中c（NH4+）=c（Cl﹣）．則溶液顯_____（填“酸”“堿”或“中”）性；用含a的代數(shù)式表示NH3H2O的電離常數(shù)Kb=______________．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某化學(xué)興趣小組利用NaI溶液中通入少量Cl2得到含碘廢液，再利用含碘廢液獲取NaI固體，實(shí)驗(yàn)流程如下：

已知反應(yīng)②：2I﹣+2Cu2+++H2O2CuI↓++2H+。

回答下列問題：

（1）過濾實(shí)驗(yàn)所需要的玻璃儀器有普通漏斗、燒杯、_____________。

（2）反應(yīng)③中CuI被氧化，還原產(chǎn)物只有NO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。當(dāng)有95.5 g CuI參與反應(yīng)，則需要標(biāo)況下______________L的O2才能將生成的NO2在水中完全轉(zhuǎn)化為硝酸。

（3）化合物B中含兩種元素，鐵原子與另一種元素原子的物質(zhì)的量之比為3∶8，則化合物B的化學(xué)式為_____________。

（4）反應(yīng)⑤中生成黑色固體和無色氣體，黑色固體的俗稱為磁性氧化鐵，則反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為______。

（5）將足量的Cl2通入含12 g NaI的溶液中，一段時(shí)間后把溶液蒸干得到固體的質(zhì)量為_________g。

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