题目列表(包括答案和解析)
常温下干燥的混合气体可能由H2S、H2、Cl2、SO2、NH3、NO2、NO、CO2和O2中的某几种组成.现进行如下实验:
①混合气体无色,其密度比空气密度大;
②混合气体不能使湿润的品红试纸褪色,打开瓶塞无颜色变化;
③混合气体通过浓硫酸时出现混浊,但气体的体积变化不明显,再通过碱石灰,气体体积缩小到原来的10%;
④上述通过碱石灰的混合气体,若点燃会爆炸,恢复到常温时,剩余气体体积为通过浓硫酸和碱石灰之前的原混合气体的2.5%,若使其通过赤热的铜网,铜网表面变黑.
⑤当原混合气体通过硫酸铜溶液时,剩余气体为原来的90%.
根据以上实验,回答下列问题:
(1)原混合物气体中一定含有________,一定不含有________.
(2)原混合气体的平均摩尔质量为________.
(13分)直接排放氮氧化物会形成酸雨、雾霾,催化还原法和氧化吸收法师常用的处理方法。
(1)用化学方程式表示NO2形成酸雨的过程____________________________
(2)利用NH3和CH4等气体除去烟气中的氮氧化物。
①NH3的电子式
②热稳定性 NH3 CH4(填“>”=“<”)
③已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H20(l) △H1=akJ/mol; 欲计算反应CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2H20(l)+2N2(g)的焓变 △H2 则还需要查询某反应的焓变△H3,当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时,△H3=bkJ/mol,该反应的热化学方程式是__________________________据此计算出△H2= kJ/mol (用含a、b的式子表示)。
(3)利用氧化法除去烟气中的氮氧化物。首先向氮氧化物中补充氧气,然后将混合气体通入石灰乳中,使之转化为硝酸钙。已知某氮氧化物由NO和NO2组成,且n(NO):n(NO2)=1:3.写出氧化吸收法除去氮氧化物的化学方程式______________________________________现有标况下的O233.6ml,理论上可以处理该氮氧化物______ml(标准状况下)。
(13分)直接排放氮氧化物会形成酸雨、雾霾,催化还原法和氧化吸收法师常用的处理方法。
(1)用化学方程式表示NO2形成酸雨的过程____________________________
(2)利用NH3和CH4等气体除去烟气中的氮氧化物。
①NH3的电子式
②热稳定性 NH3 CH4(填“>”=“<”)
③已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H20(l) △H1=akJ/mol; 欲计算反应CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2H20(l)+2N2(g)的焓变 △H2则还需要查询某反应的焓变△H3,当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时,△H3=bkJ/mol,该反应的热化学方程式是__________________________据此计算出△H2= kJ/mol (用含a、b的式子表示)。
(3)利用氧化法除去烟气中的氮氧化物。首先向氮氧化物中补充氧气,然后将混合气体通入石灰乳中,使之转化为硝酸钙。已知某氮氧化物由NO和NO2组成,且n(NO):n(NO2)=1:3.写出氧化吸收法除去氮氧化物的化学方程式______________________________________现有标况下的O233.6ml,理论上可以处理该氮氧化物______ml(标准状况下)。
合成氨然后再生产尿素是最重要的化工生产。
I.在3个2 L的密闭容器中,在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应:
3H2(g) + N2(g)2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时有关数据如下:
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
反应物投入量 |
3 mol H2、2 mol N2 |
6 mol H2、4mol N2 |
2 mol NH3 |
达到平衡的时间/min |
|
5 |
8 |
平衡时N2的浓度/mol·L-1 |
c1 |
1.5 |
|
NH3的体积分数 |
ω1 |
|
ω3 |
混合气体密度/g·L-1 |
ρ1 |
ρ2 |
|
(1)容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v(H2)=___________。
(2)在该温度下甲容器中反应的平衡常数K= (用含c1的代数式表示)。
(3)分析上表数据,下列关系正确的是________(填序号):
a.2c1 > 1.5 b.2ρ1 = ρ2 c.ω3 = ω1
II.工业上用氨气合成尿素(H2NCONH2)的反应在进行时分为如下两步:
第一步:2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4 (l) (氨基甲酸铵) △H1
第二步:H2NCOONH4(l)H2O(l)+H2NCONH2(l) △H2
(4)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化如左下图I所示:
①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定。
②第二步反应的平衡常数K随温度T的变化如右上图II所示,则△H2 0;③若第一步反应升温时氨气浓度增大,请在图II中画出第一步反应K1随温度T变化曲线,并作出必要的标注。
(5)氨和尿素溶液都可以吸收硝工业尾气中的NO、NO2,将其转化为N2。
①尿素与NO、NO2三者等物质的量反应为:CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O
该反应中的氧化剂为 (写化学式)。
②已知:N2(g)+O2(g)= 2NO(g) △H =a kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g) △H2=bkJ· kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H = c kJ·mol-1
则4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H= 。
③尿素燃料电池结构如下图所示。其工作时负极电极反应式可表示为 。
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