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    2．装有1体积NO和NO2的混合气体的集气瓶倒立于无O2的蒸馏水中.至水面不再上式时.测得瓶内气体的体积缩小1/4.则原混合气体中NO的体积分数为 A．75% B．62.5% C．37.5% D．25% 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    汽车尾气中的NOx是大气污染物之一，科学家们在尝试用更科学的方法将NOx转化成无毒物质，从而减少汽车尾气污染。
    （1）压缩天然气（CNG）汽车的优点之一是利用催化技术能够将NOx转变成无毒的CO2和N2。
    ①CH4(g)＋4NO2(g) 4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)  △H1＜0
    ②CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)    △H2＜0
    ③CH4(g) ＋2NO2(g)N2(g) ＋CO2(g) ＋2H2O(g) △H3＝         。（用△H1和△H2表示）
    （2）在恒压下，将CH4(g)和NO2(g)置于密闭容器中发生化学反应③，在不同温度、不同投料比时，NO2的平衡转化率见下表：

    投料比[n(NO2) / n(CH4)]
    		400 K
    		500 K
    		600 K
    1
    		60%
    		43%
    		28%
    2
    		45%
    		33%
    		20%
     
    ①写出该反应平衡常数的表达式K=         。
    ②若温度不变，提高[n(NO2) / n(CH4)]投料比，则K将         。（填“增大”、“减小”或“不变”。）
    ③400 K时，将投料比为1的NO2和CH4的混合气体共0.04 mol，充入一装有催化剂的容器中，充分反应后，平衡时NO2的体积分数        。
    （3）连续自动监测氮氧化物（NOx）的仪器动态库仑仪的工作原理示意图如图1

    图1                                    图2
    ①NiO电极上NO发生的电极反应式：                                。
    ②收集某汽车尾气经测量NOx的含量为1.12%（体积分数），若用甲烷将其完全转化为无害气体，处理1×104L（标准状况下）该尾气需要甲烷30g，则尾气中V(NO)︰V(NO2)=   
    （4）在容积相同的两个密闭容器内 (装有等量的某种催化剂) 先各通入等量的CH4，然后再分别充入等量的NO和NO2。在不同温度下，同时分别发生②③两个反应：并在t秒时测定其中NOx转化率，绘得图象如图2所示：
    ①从图中可以得出的结论是
    结论一：相同温度下NO转化效率比NO2的低
    结论二：在250℃-450℃时，NOx转化率随温度升高而增大，450℃-600℃时NOx转化率随温度升高而减小
    结论二的原因是                                                    
    ②在上述NO2和CH4反应中，提高NO2转化率的措施有_________。(填编号)
    A．改用高效催化剂     B．降低温度     C.分离出H2O(g)       D．增大压强
    E．增加原催化剂的表面积   F．减小投料比[n(NO2) / n(CH4)]

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    在常温下，将a mol NO2和NO的混合气体通入过量的饱和NaHCO3溶液中，再使逸出的气体通过装有颗粒状的Na2O2的干燥管，最后收集到b mL气体，则原混合气体中NO2和NO的体积比为(填＞，＜或＝)．

    (1)若b为NO2时，则V(NO2)∶V(NO)________3∶1

    (2)若b为NO2时和NO时，则V(NO2)∶V(NO)________3∶1

    (3)若b为NO2和O2时，则V(NO2)∶V(NO)________3∶1

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    常温下，将m mL NO2和NO混合气通入过量饱和NaHCO3溶液中，再使逸出的气体通过装有Na2O2（过量）的干燥管，最后收集到n mL b气体，据NO2和NO的体积比推断b的成分，正确的是　　　　　　　　　　　　 （　 ）

    A．当V（NO2）:V（NO）=3:1时，b为NO2

    B．当V（NO2）:V（NO）<3:1时，b为O2

    C．当V（NO2）:V（NO）>3:1时，b为NO和NO2

    D．当V（NO2）:V（NO）=3:1时，b为NO2和O2

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    （18分）实验室常用下列装置制备、收集二氧化氮气体，并探究其性质。

    （1）装置A中的分液漏斗里盛装的液体通常是         ，圆底烧瓶中预先加入的是铜片，但铁的价格比铜的价格低，此处用铜片不用铁片的原因是             。
    （2）干燥管D中装的干燥剂是无水氯化钙，其作用是                            。
    （3）随着时间的推移，浓硝酸逐渐变稀，装置E的作用是吸收尾气，吸收过程中发生反应的化学方程式如下：2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O ；NO2＋NO＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O
    ①NO和NO2混合气体的组成可表示成NOx，该混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时，x的值可以为                    （填字母）

    A．1.1 B．1.2 C．1.5 D．1.8
    ②现有2.4mol NO2和1.2mol NO组成的混合气体，要用NaOH溶液使其完全吸收，最终无气体剩余。现有浓度为1mol/L的NaOH溶液，则需此NaOH溶液的体积至少是        L。
    （4）在上述装置中，若改用其它收集装置，最后收集到的气体中无NO2气体，则采用的收集装置是     (选填“F”或 “G”)。

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    甲同学釆用如图Ⅰ所示装置验证铜与稀硝酸的反应，并用排水法收集NO气体

    （1）写出试管内溶液中发生反应的化学方程式
    3Cu+8HNO3=3Cu（NO3 ） 2+2NO↑+4H2O
    3Cu+8HNO3=3Cu（NO3 ） 2+2NO↑+4H2O

    （2）在实验过程中观察到试管内的溶液呈
    绿
    绿
    色；收集气体的试管内的气体呈
    无
    无
    色
    （3）乙同学认为甲虽然收集到的气体是一氧化氮，但并不能说明反应中一定生成一氧化氮．他的理由是
    在铜和稀硝酸反应容器的上部看到了红棕色气体
    在铜和稀硝酸反应容器的上部看到了红棕色气体
    在铜和稀硝酸反应容器的上部看到了红棕色气体
    在铜和稀硝酸反应容器的上部看到了红棕色气体

    有关化学方程式为：
    2NO+O2=2NO2
    2NO+O2=2NO2

    （4）丙同学釆用如图Ⅱ所示装置进行实验，证明了铜与稀硝酸反应生成一氧化氮．该同学的步骤如下表所示，请回答实验中的有关问题．
    实验步骤 问题
    1从U型管左端加入稀硝酸直至充满U型管右端 ∥/
    2用附有铜丝的胶塞塞住U型管右端，观察现象 现象是
    有无色气体产生，右边溶液逐渐变成绿色
    有无色气体产生，右边溶液逐渐变成绿色
    3待反应停止后打开胶塞，观察实验现象 现象是
    无色气体与空气接触后立即变成红棕色
    无色气体与空气接触后立即变成红棕色
    （5）从环保的角度看，丙同学的实验存在的缺陷是
    将氮氧化合物放入空气中会污染环境
    将氮氧化合物放入空气中会污染环境
    ．
    （6）丁同学用图Ⅲ所示装置代替图Ⅱ中U型管右端的附有铜丝的胶塞进行实验，待反应停止后将一氧化氮气体排入分液漏斗中，观察到的实验现象与丙同学实验的第
    3
    3
    步骤的相同．丁同学要将一氧化氮气体排入分液漏斗中应进行的正确操作是①
    打开分液漏斗上部的塞子
    打开分液漏斗上部的塞子
    ②
    慢慢打开分液漏斗的活塞
    慢慢打开分液漏斗的活塞
    ③
    待液面与胶塞接触时立即关闭活塞
    待液面与胶塞接触时立即关闭活塞

    （7）实验结束后丁同学向分液漏斗中注入适量水并充分振荡，试写出发生的化学反应方程式
    3NO2+H2O=2 HNO3+NO
    3NO2+H2O=2 HNO3+NO

    （8）若将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L（不考虑NO2的反应），试回答：
    ①若铜与硝刚好反应完全，则原硝酸溶液的物质的量浓度为
    10.86mol﹒L-1
    10.86mol﹒L-1

    ②将产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmL　amol?L-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀，则原硝酸溶液的物质的量浓度为
    10-3a﹒V +0.5
     0.14 
    mol/L
    10-3a﹒V +0.5
     0.14 
    mol/L

    ③已知NO和NO2的混合气与足量氧气混合后能被水完全吸收成硝酸，则要使上述11.2L气体完全被水吸收成硝酸，理论上需消耗标准状况下的氧气
    5.71
    5.71
    升．（保留两位小数）；解题过程：
    设生成的一氧化氮为xmol，二氧化氮为ymol．
    3Cu+8HNO3=3Cu（NO3 ） 2+2NO↑+4H2O
    3 2
    1.5xmol xmol
    Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3 ） 2+2NO2↑+2H2O
    1 2
    1
    2
    ymol．ymol．

    所以方程组为
    x+y=0.5
    1.5xmol+
    1
    2
      y=0.51               

    所以
    x=0.26
    y=0.24

    即一氧化氮为0.26mol，二氧化氮为0.24mol．
    4NO+2H2O+3O2=4HNO3
    4 3
    0.26mol 0.195mol
    4 NO2+2H2O+O2=4HNO3
    41
    0.24mol 0.06mol
    所以需要氧气0.195mol+0.06mol=0.255mol，体积为0.255mol×22.4L/mol=5.71L
    设生成的一氧化氮为xmol，二氧化氮为ymol．
    3Cu+8HNO3=3Cu（NO3 ） 2+2NO↑+4H2O
    3 2
    1.5xmol xmol
    Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3 ） 2+2NO2↑+2H2O
    1 2
    1
    2
    ymol．ymol．

    所以方程组为
    x+y=0.5
    1.5xmol+
    1
    2
      y=0.51               

    所以
    x=0.26
    y=0.24

    即一氧化氮为0.26mol，二氧化氮为0.24mol．
    4NO+2H2O+3O2=4HNO3
    4 3
    0.26mol 0.195mol
    4 NO2+2H2O+O2=4HNO3
    41
    0.24mol 0.06mol
    所以需要氧气0.195mol+0.06mol=0.255mol，体积为0.255mol×22.4L/mol=5.71L
    ．

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