題目列表(包括答案和解析)
硝酸是一種重要的工業(yè)原料,工業(yè)制硝酸的關(guān)鍵是氨的催化氧化,與硝酸工業(yè)相關(guān)的過
程中產(chǎn)生的氮氧化物的處理與應(yīng)用也是科學(xué)研究的熱點(diǎn)。
I.甲、乙分別是實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨及氨催化氧化的裝置
⑴ 氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^甲裝置,甲裝置的作用除了將氣體混合外,還有控制氣體流速、 ▲ 。
⑵ 用乙裝置吸收一段時(shí)間氨后,再通入空氣,同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶?jī)?nèi),鉑絲保
持紅熱的原因是 ▲ ,寫出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式 ▲ 。反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶?jī)?nèi)的溶
液中含有H+、OH-、 ▲ 、 ▲ 離子。
II.工業(yè)生產(chǎn)硝酸的尾氣中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假設(shè)不含N2O4),對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康帶來較大的威脅。
⑴ 工業(yè)上常用Na2CO3溶液吸收法處理NOx 。
已知:NO不能與Na2CO3溶液反應(yīng)
NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2 ①
2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2 ②
當(dāng)NOx被Na2CO3溶液完全吸收時(shí),x的值不可能是 ▲ (填字母)。
A.1.3 B.1.6 C.1.8
⑵ 尿素也可用于吸收處理NOx,其反應(yīng)原理為:
NO+NO2+H2O=2HNO2
2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。
當(dāng)混合氣體中NO、NO2按上述反應(yīng)中系數(shù)比時(shí)吸收效果最佳。若混合氣體中V(NO)∶V(NO2)=5∶1時(shí),可通入一定量的空氣,同溫同壓下,V(空氣)∶V(NO)= ▲ (空氣中氧氣的體積含量約為20%)。
硝酸是一種重要的工業(yè)原料,工業(yè)制硝酸的關(guān)鍵是氨的催化氧化,與硝酸工業(yè)相關(guān)的過程中產(chǎn)生的氮氧化物的處理與應(yīng)用也是科學(xué)研究的熱點(diǎn)。
I.圖10、圖11分別是實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨及氨催化氧化的裝置![]()
(1)氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^圖10裝置,該裝置中濃硫酸的作用是控制氣體流速和 。
(2)用圖11裝置吸收一段時(shí)間氨后,再通入空氣,同時(shí)將已經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶?jī)?nèi),鉑絲保持紅熱的原因是 ,寫出該裝置中氨氧化的化學(xué)方程式 。反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶?jī)?nèi)的溶液中含有H+、OH-、 離子、 離子。
II.下列有關(guān)硝酸事實(shí)的解釋合理的是
| A.濃硝酸通常保存在棕色的試劑瓶中,說明濃硝酸不穩(wěn)定 |
| B.足量鐵與稀硝酸反應(yīng)后溶液呈淺綠色,說明稀硝酸不能氧化亞鐵離子 |
| C.不用濃硝酸與銅屑反應(yīng)來制取硝酸銅,說明濃硝酸具有揮發(fā)性 |
| D.不用鋅與稀硝酸反應(yīng)制取氫氣,說明稀硝酸能將鋅鈍化 |
| A.濃硝酸通常保存在棕色的試劑瓶中,說明濃硝酸不穩(wěn)定 |
| B.足量鐵與稀硝酸反應(yīng)后溶液呈淺綠色,說明稀硝酸不能氧化亞鐵離子 |
| C.不用濃硝酸與銅屑反應(yīng)來制取硝酸銅,說明濃硝酸具有揮發(fā)性 |
| D.不用鋅與稀硝酸反應(yīng)制取氫氣,說明稀硝酸能將鋅鈍化 |
(15分)能源短缺是人類面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源.具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。因此甲醇被稱為21世紀(jì)的新型燃料。
(1)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(I)十3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g) △H= _1275.6kJ·mol—1
②H2O(I)=== H2O(g) △H=+ 44.0 kJ.mol-1
寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式 (2分).
(2)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:
反應(yīng)A:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1
反應(yīng)B:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1∶3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時(shí)間后,測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH) 與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如下圖所示,
則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)的
△H1________0(填“>”、“<”或“=”)。(2分)
②對(duì)于反應(yīng)A,若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是 (2分)。
A.升高溫度 B.增加CO2的量
C.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大 D.按原比例再充入CO2和H2
③某溫度下,將4mol CO和12mol H2,充人2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO) =0.5 mol·L—1,,則該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 (2分)。
④.某種甲醇—空氣燃料電池是采用鉑作為電極,稀硫酸作電解質(zhì)溶液。其工作時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式可表示為______________________ (2分)
(3)對(duì)燃煤煙氣中的SO2、NO2設(shè)物質(zhì)的量之比為1∶1,與一定量的氨氣、空氣反應(yīng),生成硫酸銨和硝酸銨的混合物作為副產(chǎn)品化肥。,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________ 。(3分)
(4)在一定物質(zhì)的量濃度的硝酸銨溶液中滴加適量的NaOH溶液,使溶液的pH=7,則
溶液中c(Na+)+c(H+)_____ c(NO3-)+c(OH-)(填寫“>”“=”或“<”)(2分)
(15分)能源短缺是人類面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源.具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。因此甲醇被稱為21世紀(jì)的新型燃料。
(1)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(I)十3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g) △H= _1275.6 kJ·mol—1
②H2O(I) === H2O(g) △H=+ 44.0 kJ.mol-1
寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式 (2分).
(2)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:
反應(yīng)A:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1
反應(yīng)B:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1∶3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時(shí)間后,測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如下圖所示,則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)的△H1________0(填“>”、“<”或“=”)。(2分)
②對(duì)于反應(yīng)A,若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是 (2分)。
A.升高溫度 B.增加CO2的量
C.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大 D.按原比例再充入CO2和H2
③某溫度下,將4mol CO和12mol H2,充人2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO) =0.5 mol·L—1,,則該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 (2分)。
④.某種甲醇—空氣燃料電池是采用鉑作為電極,稀硫酸作電解質(zhì)溶液。其工作時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式可表示為______________________ (2分)
(3)對(duì)燃煤煙氣中的SO2、NO2設(shè)物質(zhì)的量之比為1∶1,與一定量的氨氣、空氣反應(yīng),生成硫酸銨和硝酸銨的混合物作為副產(chǎn)品化肥。,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________ 。(3分)(4)在一定物質(zhì)的量濃度的硝酸銨溶液中滴加適量的NaOH溶液,使溶液的pH=7,則
溶液中c(Na+)+c(H+)_____ c(NO3-)+c(OH-)(填寫“>”“=”或“<”)(2分)
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