2.采用對比的方法.注意燃燒熱和中和熱的聯(lián)系與區(qū)別. 研究條件 標(biāo)準(zhǔn) 能量變化 單位 注意事項 燃燒 101kPa 1mol 放熱() kJ/mol 可燃物要完全燃燒.生成穩(wěn)定的氧化物 中和熱 稀溶液 生成1mol 放熱() kJ/mol 強(qiáng)酸與強(qiáng)大事堿在稀溶液中反應(yīng)生成1mol 水.都放出57.3kJ熱 查看更多

 

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讓人死里逃生的疊氮化鈉

      如果你駕著車撞到了路邊的樹上,你可能會對這些美麗的樹木頗有微詞。但當(dāng)你從扭曲的汽車?yán)锢仟N地爬出來時,你卻應(yīng)該由衷地感謝一種名叫疊氮化鈉的化合物,正是它救了你的性命。疊氮化鈉看起來是一種非常危險的化學(xué)物質(zhì)——它具有強(qiáng)烈的毒性和爆炸性——但它能在瞬間發(fā)揮作用,挽救你的生命。

      現(xiàn)代汽車工業(yè)生產(chǎn)出來的汽車,是工程技術(shù)的偉大創(chuàng)舉,生產(chǎn)時為在撞車事故中挽救車內(nèi)人員生命所采取的安全性措施也不少,但人們還是會在事故發(fā)生時死于車內(nèi),危險最大的就是司機(jī)和坐在前排的乘客。根據(jù)美國國家公路交通安全管理局的調(diào)查,每年都約有兩萬名坐在汽車前排的人因事故喪生,約三萬人受傷后需接受治療。

      挽救這些人生命的方法之一,就是把這種相當(dāng)危險的化學(xué)物質(zhì)疊氮化鈉放入車中,只需250克(約合半磅)即可救人于危險之中。當(dāng)汽車發(fā)生劇烈碰撞時,會觸發(fā)這種化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生爆炸,使氣袋立即膨脹,氣袋可以保持坐在車前排的乘員在發(fā)生撞擊時,不致讓頭部和頸部撞在鋼架、儀表盤或擋風(fēng)玻璃上。據(jù)統(tǒng)計,在美國,這種氣袋已挽救了一千二百多名乘客的生命。

      生產(chǎn)商在20世紀(jì)50年代就為氣袋申請了專利。當(dāng)時的設(shè)計是使氣體從一個壓縮氣罐里釋放出來,填充氣袋。由于壓縮氣罐不可預(yù)料的特性和氣罐內(nèi)壓力變化的原因,這種做法很不可靠,所以難以流行。解決之道就是用疊氮化鈉來取代壓縮氣罐,通過在碰撞時使疊氮化鈉“爆炸”來產(chǎn)生大量氣體。一定數(shù)量的疊氮化鈉可以在極短的時間內(nèi)放出一定數(shù)量的氮?dú),這有利于整個過程的控制。

      使氣袋充氣的過程如下:假設(shè)你正在駕駛著一輛汽車,撞到了另一輛車或某個固定物體,如果撞擊速度高于每小時10英里(約合16千米),就會記錄在電子控制器的傳感器內(nèi),由電子控制器決定是否打開氣袋。此控制器可能位于汽車的前部,或者靠近司機(jī)放腳的地方,或者可以和氣袋放在一起?刂破鲿治銎嚠a(chǎn)生的負(fù)加速度,以區(qū)分出產(chǎn)生的碰撞是來自于撞車或撞墻之類有生命危險的事故,還是僅僅由于顛簸造成的。如果是前者,它將發(fā)動起爆器(也叫爆筒),接下來就點(diǎn)燃疊氮化鈉。疊氮化鈉的爆炸產(chǎn)生大量氣體,這些氣體充入尼龍氣袋時會受到過濾。當(dāng)司機(jī)和前排乘客向前沖時,氣袋可以起到緩沖作用,從而使他們免受致命的傷害?刂破鞣治鲎矒舨⒛苁箽獯蛎浽0.025秒之內(nèi)完成,這比一眨眼的速度還快四倍。千分之幾秒后,司機(jī)和前排乘客會撞在氣袋上,然后氣袋會立即收縮,熱的氮?dú)饽茉诳煽胤绞较聫膬膳孕沟簟?/p>

能使氣袋正常發(fā)揮作用的混合化學(xué)物質(zhì)就是所謂的爆炸劑,其中包括疊氮化鈉、硝酸鉀和二氧化硅。這一系列化學(xué)反應(yīng)是從電子打火裝置點(diǎn)燃疊氮化鈉(化學(xué)式是NaN3)開始的。這能使局部溫度上升到300 ℃,足以使大部分爆炸物迅速分解。首先,疊氮化鈉燃燒產(chǎn)生出熔化的金屬鈉和氮?dú)獾幕旌衔铩H缓,金屬鈉和硝酸鉀反應(yīng)釋放出更多的氮?dú)獠⑿纬裳趸浐脱趸c。這些氧化物會立即與二氧化硅結(jié)合,形成無害的硅酸鈉玻璃。然后經(jīng)過過濾,只有氮?dú)獬溥M(jìn)了氣袋。

      人們對氣袋普遍有一種畏懼心理。其一,人們害怕爆炸物發(fā)生爆炸時產(chǎn)生的巨響會把他們震聾;其二,人們害怕會被撞得失去知覺,導(dǎo)致臉埋在氣袋里產(chǎn)生窒息。需要說明的是,事實上,這些擔(dān)心都是不必要的:大多數(shù)遭遇撞車的人都注意不到氣袋張開時產(chǎn)生的聲響,因為碰撞本身產(chǎn)生的轟響會淹沒氣袋的聲音;另外,人也不會產(chǎn)生窒息,因為設(shè)計人員在設(shè)計氣袋時就已考慮到了這一點(diǎn),在乘員撲到氣袋上一秒鐘之后,氣袋就會完全收縮。

思考:寫出NaN3發(fā)生爆炸充氣的一系列化學(xué)反應(yīng)方程式。

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2013年全國各地都遭遇十面霾伏。其中,機(jī)動車尾氣和燃煤產(chǎn)生的煙氣對空氣質(zhì)量惡化貢獻(xiàn)較大。

1汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。H0

若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是???????? (填代號)。

(下圖中υ、K、n、w分別表示正反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量、質(zhì)量分?jǐn)?shù))

2)機(jī)動車尾氣和煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染。已知:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)CO2(g)+2H2O(g)? H=-867 kJ/mol

2NO2(g)N2O4(g)?? H=-56.9 kJ/mol

H2O(g) H2O(l)?? ΔH = -44.0 kJmol

寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2H2O(l)的熱化學(xué)方程式???????????????????????????????????? 。

3NH3催化還原NOX也可以消除氮氧化物的污染。,采用NH3作還原劑煙氣以一定的流速通過兩種不同催化劑,測量逸出氣體中氮氧化物含量從而確定煙氣脫氮率(注:脫氮率即氮氧化物轉(zhuǎn)化率),

反應(yīng)原理為:NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。

該反應(yīng)的S???? 0H????? 0、 。

對于氣體反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)(記作KP),

則上述反應(yīng)的KP???????????????? 。

以下說法正確的是?????????????????

A.第種催化劑比第種催化劑脫氮率高

B.相同條件下,改變壓強(qiáng)對脫氮率沒有影響

C.催化劑分別適合于250450左右脫氮

4NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,其原理見圖。該電池在使用過程中石墨I電極上生成氧化物Y,其電極反應(yīng)為?? ??????????????????? ? 。

5)硝酸工業(yè)尾氣中氮氧化物(NONO2)可用尿素CO(NH2)2溶液除去。反應(yīng)生成對大氣無污染的氣體。1 mol尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物(假設(shè)NO、NO2體積比為1:1)的質(zhì)量為___________g

 

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2013年全國各地都遭遇“十面霾伏”。其中,機(jī)動車尾氣和燃煤產(chǎn)生的煙氣對空氣質(zhì)量惡化貢獻(xiàn)較大。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)!鱄<0
若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是        (填代號)。
(下圖中υ、K、n、w分別表示正反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量、質(zhì)量分?jǐn)?shù))

(2)機(jī)動車尾氣和煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染。已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g)  △H=-56.9 kJ/mol
H2O(g) = H2O(l)  ΔH = -44.0 kJ/mol
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式:                                    。
(3)用NH3催化還原NOX也可以消除氮氧化物的污染。如圖,采用NH3作還原劑,煙氣以一定的流速通過兩種不同催化劑,測量逸出氣體中氮氧化物含量,從而確定煙氣脫氮率(注:脫氮率即氮氧化物轉(zhuǎn)化率),
反應(yīng)原理為:NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。

①該反應(yīng)的△S    0,△H     0(填“>”、“=”或 “<”)。
②對于氣體反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)(記作KP),
則上述反應(yīng)的KP                。
③以下說法正確的是                 
A.第②種催化劑比第①種催化劑脫氮率高
B.相同條件下,改變壓強(qiáng)對脫氮率沒有影響
C.催化劑①、②分別適合于250℃和450℃左右脫氮
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,其原理見圖。該電池在使用過程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y,其電極反應(yīng)為                        。

(5)硝酸工業(yè)尾氣中氮氧化物(NO和NO2)可用尿素〔CO(NH2)2〕溶液除去。反應(yīng)生成對大氣無污染的氣體。1 mol尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物(假設(shè)NO、NO2體積比為1:1)的質(zhì)量為___________g。

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2013年全國各地都遭遇“十面霾伏”。其中,機(jī)動車尾氣和燃煤產(chǎn)生的煙氣對空氣質(zhì)量惡化貢獻(xiàn)較大。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)!鱄<0
若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是        (填代號)。
(下圖中υ、K、n、w分別表示正反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量、質(zhì)量分?jǐn)?shù))

(2)機(jī)動車尾氣和煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染。已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g)  △H=-56.9 kJ/mol
H2O(g) = H2O(l)  ΔH = -44.0 kJ/mol
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式:                                    。
(3)用NH3催化還原NOX也可以消除氮氧化物的污染。如圖,采用NH3作還原劑,煙氣以一定的流速通過兩種不同催化劑,測量逸出氣體中氮氧化物含量,從而確定煙氣脫氮率(注:脫氮率即氮氧化物轉(zhuǎn)化率),
反應(yīng)原理為:NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。

①該反應(yīng)的△S    0,△H     0(填“>”、“=”或 “<”)。
②對于氣體反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)(記作KP),
則上述反應(yīng)的KP                
③以下說法正確的是                 。
A.第②種催化劑比第①種催化劑脫氮率高
B.相同條件下,改變壓強(qiáng)對脫氮率沒有影響
C.催化劑①、②分別適合于250℃和450℃左右脫氮
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,其原理見圖。該電池在使用過程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y,其電極反應(yīng)為                        。

(5)硝酸工業(yè)尾氣中氮氧化物(NO和NO2)可用尿素〔CO(NH2)2〕溶液除去。反應(yīng)生成對大氣無污染的氣體。1 mol尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物(假設(shè)NO、NO2體積比為1:1)的質(zhì)量為___________g。

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2013年全國各地都遭遇“十面霾伏”.其中,機(jī)動車尾氣和燃煤產(chǎn)生的煙氣對空氣質(zhì)量惡化貢獻(xiàn)較大.
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g)+2CO(g)
催化劑
2CO2(g)+N2(g).△H<0
若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖甲正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是
 
(填代號).
(下圖中υ、K、n、w分別表示正反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量、質(zhì)量分?jǐn)?shù))
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(2)機(jī)動車尾氣和煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染.已知:
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ/mol
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol
H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ/mol
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式:
 

(3)用NH3催化還原NOX也可以消除氮氧化物的污染.圖乙,采用NH3作還原劑,煙氣以一定的流速通過兩種不同催化劑,測量逸出氣體中氮氧化物含量,從而確定煙氣脫氮率(注:脫氮率即氮氧化物轉(zhuǎn)化率),反應(yīng)原理為:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)?2N2(g)+3H2O(g).
①該反應(yīng)的△S
 
0,△H
 
0(填“>”、“=”或“<”).
②對于氣體反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)(記作KP),則上述反應(yīng)的KP=
 

③以下說法正確的是
 

A.第②種催化劑比第①種催化劑脫氮率高
B.相同條件下,改變壓強(qiáng)對脫氮率沒有影響
C.催化劑①、②分別適合于250℃和450℃左右脫氮
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,其原理見圖丙.該電池在使用過程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y,其電極反應(yīng)為
 

(5)硝酸工業(yè)尾氣中氮氧化物(NO和NO2)可用尿素〔CO(NH22〕溶液除去.反應(yīng)生成對大氣無污染的氣體.1mol尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物(假設(shè)NO、NO2體積比為1:1)的質(zhì)量為
 
g.

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