【题目】2015年9月爆发的德国大众车尾气排放作弊事件引起了公众的关注。大众车尾气中常含有大里氮氧化物.通常会采用喷射尿素溶液的方法,将有毒的氮氧化物还原成无污染的物质。大众选择了一种违规做法,即在客户平时用车时不开启喷射尿素的尾气后处理系统,而是通过软件让这一系统只在尾气排放检测时启动。
I、通过NOx传感器可监测空气的NOx的含量,其工作原理图如下图,写出NiO电极的电极反应式__________________;
Ⅱ、以CO2与NH3为原料可合成尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) △H=-l59.5kJmol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+116.5kJmol-1
③H2O(l)=H2O(g) △H=+44.0kJmol-1
(1)写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式____________;
(2)恒温下将2molNH3和1molCO2放入容积为2L的密闭容器中,反应生成NH2CO2NH4(s),2分钟后达到平衡。此时NH3的浓度为0.8mol/L,则CO2的反应速率为________,NH3的转化率是________。
Ⅲ、尿素在一定温度下可分解生成NH3,NH3催化还原NxOy可以消除氮氧化物的污染。已知:
反应a:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)
反应b:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
反应c: 4NH3(g)+6NO2(g)5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l)
(1)相同条件下,反应a在2L密闭容器内,选用不同的催化剂,反应产物N2的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是________________。
A.该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
B.增大压强能使反应速率加快,是因为增加了活化分子百分数
C.单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时,说明反应已经达到平衡
D.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当K值不变时,说明反应已经达到平衡
(2)对于反应c来说,可加快反应速率的措施有_______________(任写2种)
(3)恒温恒容条件下,反应b达到平衡时体系中n(NO):n(O2):n(NO2)=2:1:2,在其他条件不变时,再充入NO2气体,NO2体积分数_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】I、NO-2e- +O2-=NO2;
II、(1)2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)++H2O(l) ΔH=87.0kJ/mol;(2)0.05mol/(L·min);20%;
III、(1)CD;(2)增加NH3或NO2或N2或O2的浓度;升高温度;增大压强等;(3)变大。
【解析】
试题分析:I、装置无外接电源,故为原电池,铂电极上氧气得电子生成氧离子而被还原,所以为正极,发生还原反应;NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮,NiO为负极,所以电极反应式为:NO+O2--2e-=NO2,故答案为:NO+O2--2e-=NO2.
II、(1)①2NH3(g)+CO2(g)→NH2CO2 NH4(s)+l59.5kJmol-1,②NH2CO2NH4(s)→CO(NH2)2(s)+H2O(g)-116.5kJmol-1,③H2O(l)→H2O(g)-44.0kJmol-1,依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②-③得到CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式为:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-87.0KJ/mol;故答案为:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-87.0KJ/mol;
(2)平衡时,NH3的浓度为0.8mol/L,则NH3的物质的量为0.8mol/L×2L=1.6mol,
2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2 NH4(s)
起始(mol) 2 1 0
反应 0.4 0.2 0.2
平衡 1.6 0.8
CO2的反应速率===0.05mol/(L·min),NH3的转化率=×100%=20%,故答案为:0.05mol/(L·min);20%;
III、(1)A.相同时间内生成的氮气的物质的量越多,则反应速率越快,活化能越低,所以该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)<Ea(B)<Ea(C),故A错误;B.增大压强能使反应速率加快,是因为增大了活化分子数,而活化分子百分数不变,故B错误;C.单位时间内H-O键断裂表示逆速率,N-H键断裂表示正速率,单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时,则消耗的NH3和消耗的水的物质的量之比为4:6,则正逆速率之比等于4:6,说明反应已经达到平衡,故C正确;D.该反应为放热反应,恒容绝热的密闭容器中,反应时温度会升高,则K会减小,当K值不变时,说明反应已经达到平衡,故D正确;故答案为:CD;
(2)对于反应c来说,可加快反应速率的措施有增加NH3或NO2或N2或O2的浓度;升高温度;增大压强等,故答案为:增加NH3或NO2或N2或O2的浓度;升高温度;增大压强等;
(3)一定条件下,反应II2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡时体系中n(NO):n(O2):n(NO2)=2:1:2。在其它条件不变时,若恒温恒容容器中,再充入NO2气体,容器中压强增大,与原来平衡相比较,平衡正向移动,则NO2体积分数变大;故答案为:变大。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是 ( )
氧化物 | 环境问题 | 主要来源 | |
A | CO2 | 酸雨 | 化石燃料的燃烧 |
B | SO2 | 光化学烟雾 | 汽车尾气的排放 |
C | NO2 | 温室效应 | 工厂废气的排放 |
D | CO | CO中毒 | 燃料的不完全燃烧 |
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】氨气在生产、生活和科研中应用十分广泛。
(1)①SNCR-SCR是一种新型的烟气脱硝技术(除去烟气中的NOx),SNCR-SCR流程中发生的主要反应有:
4NO(g)+4NH3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g)△H=-1627.2kJmol-1;
6NO(g)+4NH3(g) 5N2(g)+6H2O(g)△H=-1807.0kJmol-1;
6NO2(g)+8NH3(g) 7N2(g)+12H2O(g)△H=-2659.9kJmol-1;
反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)的△H= ____________ kJmol-1
②液氨可以发生电离:2NH3(l) NH2-+NH4+,COCl2和液氨发生“复分解”反应生成尿素,写出该反应的化学方程式____________;
(2)氨气易液化,便于储运①若在恒温恒容的容器内进行反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g);△H=+94.4kJ/mol,下列表示该反应达到平衡状态的标志有____________(填字母序号)
A.容器中混合气体的密度保持不变
B.NH3(g)百分含量保持不变
C.容器中混合气体的压强保持不变
D.有3个H-H键生成同时又1个N≡N键生成
②其他条件相同时,该反应在不同催化剂作用下反应,相同时间后,氨气的转化率随反应温度的变化如图所示.在600℃时催化效果最好的是____________(填催化剂的化学式).c点氨气的转化率高于b点,原因是____________。
(3)如图表示使用新型电极材料,以N2、H2 为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液组成的既能提供能量又能实现氮固定的新型电池。请写出该电池的正极反应式____________;生产中可分离出的物质A的化学式为____________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列配合物的配位数不是6的是( )
A.Na3[AlF6]
B.Na2[SiF6]
C.[Cu(NH3)4](OH)2
D.[Pt(NH3)2Cl4]Cl4
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知室温下,Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 mol·L-1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系,合理的是( )
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是
A.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可以观察到白色沉淀产生
B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应
C .X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的脱水性
D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大。其中基态A原子价电子排布式为nsnnpn+1;化合物B2E为离子化合物,E原子核外的M层中只有两对成对电子;C元素是地壳中含量最高的金属元素;D单质常用于制作太阳能电池和集成电路芯片;F原子最外层电子数与B的相同,其余各内层轨道均充满电子。请根据以上信息,回答下列问题(用所对应的元素符号表示):
(1)A、B、E的第一电离能由小到大的顺序为 。
(2)氢化物A2H4分子中A原子采取 杂化。
(3)按原子的外围电子排布分区,元素F在 区,基态F原子的电子排布式为 。
(4)元素A和C可形成一种新型化合物材料,其晶体具有很高的硬度和熔点,其化合物中所含的化学键类型为 。
(5)A、F形成某种化合物的晶胞结构如下图所示(其中A显﹣3价,每个球均表示1个原子),则其化学式为 。设阿伏加德罗常数为NA,距离最近的两个F原子的核间距为a cm,则该晶胞的密度为(用含a和NA的代数式表示) g/cm3。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。右图为RFC工作原理示意图,下列有关说法正确的是
A. 图1把化学能转化为电能,图2把电能转化为化学能,水得到了循环使用
B. 当有0.1 mol电子转移时,a极产生0.56 L O2(标准状况下)
C. c极上发生的电极反应是:O2+ 4H++ 4e-= 2H2O
D. 图2中电子从c极流向d极,提供电能
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