【題目】隨著氮氧化物對環(huán)境及人類活動影響的日趨嚴(yán)重,如何消除大氣污染物中氮氧化物成為人們關(guān)注的主要問題之一。
Ⅰ.利用NH3的還原性可以消除氮氧化物的污染。
(1)請寫出NH3的電子式________________。
(2)已知:①H2O(l)=H2O(g) △H1=+44.0kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2=+229.3 kJ·mol-1
③4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g)△H3=-906.5kJ·mol-1
則反應(yīng)④4NH3(g)+6NO(g)= 5N2(g)+6H2O(l)的△H=_______;該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為__________;增加壓強(qiáng),該反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率將____________ (填“提高”、“不變”或“降低”)。
(3)一定溫度下,在容積固定的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)④,下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的是____________ (填標(biāo)號)
A.c(NH3)=c(N2) B.容器中壓強(qiáng)不變
C.容器中混合氣體的密度不變 D.1molN-H鍵斷裂的同時(shí),生成1molO-H鍵
(4)某小組研究了NH3和NO在Ag2O催化劑表面發(fā)生上述反應(yīng)④,其中NO在一定時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的結(jié)果如右圖所示。在有氧條件下,溫度580K之后NO生成N2的轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是____________。在溫度為420~580K時(shí),有氧條件下NO生成N2的轉(zhuǎn)化率明顯高于無氧條件的原因可能是____________。
Ⅱ.用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收氮氧化物也是一種可行的方法。NO和NO2不同配比混合氣通入尿素溶液中,總氨還原率與配比關(guān)系如右圖。
(5)用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收體積比為1∶1的NO和NO2混合氣,將N元素轉(zhuǎn)變?yōu)閷Νh(huán)境無害的氣體寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。
(6)隨著NO和NO2配比的提高,總氮還原率降低的主要原因是____________。
【答案】 -2317.0kJ·mol-1 提高 BC 催化劑活性降低(或溫度升高,NH3與NO反應(yīng)的平衡向逆反應(yīng)方向移動、溫度升高發(fā)生了副反應(yīng)4NH3+7O2=4NO2+6H2O) NO與O2反應(yīng)生成NO2,NO2更容易與NH3反應(yīng) (NH2)2CO+NO+NO2=2N2+CO2+2H2O NO不溶于水,難以與尿素接觸反應(yīng)
【解析】Ⅰ.(1)氮原子和氫原子間形成單鍵,NH3的電子式;正確答案:。
(2)根據(jù)蓋斯定律可知:③-②×5-6×①,整理后可得4NH3(g)+6NO(g)= 5N2(g)+6H2O(l)△H=-2317.0kJ·mol-1,平衡常數(shù)為生成物濃度的冪之積除以反應(yīng)物濃度冪之積,所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為 ;該反應(yīng)正反應(yīng)為一個(gè)氣體體積縮小的反應(yīng),增加壓強(qiáng),平衡右移,反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率將提高;正確答案: ; 提高。
(3)針對反應(yīng)4NH3(g)+6NO(g)= 5N2(g)+6H2O(l)△H=-2317.0kJ·mol-1來說,如果c(NH3)=c(N2),不能 說明各組分濃度保持不變,無法判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A錯誤;該反應(yīng)正反應(yīng)為一個(gè)氣體體積縮小的反應(yīng),當(dāng)容器中壓強(qiáng)不變時(shí),該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B正確;該反應(yīng)向右進(jìn)行,氣體總質(zhì)量減小,但是容器的體積不變,所以容器中混合氣體的密度不變時(shí),可以判定該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);C正確;根據(jù)反應(yīng)可知:12molN-H鍵斷裂,反應(yīng)向右進(jìn)行,同時(shí)生成12molO-H鍵,反應(yīng)向右進(jìn)行,速率方向同向,不能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D錯誤;正確選項(xiàng)BC。
(4)根據(jù)圖像可知:在有氧條件下,溫度580K之后NO生成N2的轉(zhuǎn)化率降低,由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以溫度升高,NH3與NO反應(yīng)的平衡向逆反應(yīng)方向移動,導(dǎo)致NO轉(zhuǎn)化率降低,也可能為溫度升高發(fā)生了副反應(yīng)4NH3+7O2=4NO2+6H2O或催化劑活性降低,都有可能導(dǎo)致NO轉(zhuǎn)化率降低;在溫度為420~580K時(shí),有氧條件下NO生成N2的轉(zhuǎn)化率明顯高于無氧條件的原因可能是NO與O2反應(yīng)生成NO2,NO2更容易與NH3反應(yīng);正確答案:催化劑活性降低(或溫度升高,NH3與NO反應(yīng)的平衡向逆反應(yīng)方向移動、溫度升高發(fā)生了副反應(yīng)4NH3+7O2=4NO2+6H2O) ;NO與O2反應(yīng)生成NO2,NO2更容易與NH3反應(yīng)。
(5)尿素[(NH2)2CO]中氮元素化合價(jià)為-3價(jià),而NO和NO2混合氣中的氮元素的化合價(jià)分別為+2價(jià)、+4價(jià),三種物質(zhì)混合后氮元素發(fā)生了歸中反應(yīng),生成氮?dú)夂投趸;反?yīng)的化學(xué)方程式為(NH2)2CO+NO+NO2=2N2+CO2+2H2O;正確答案:(NH2)2CO+NO+NO2=2N2+CO2+2H2O。
(6)隨著NO和NO2配比的提高,NO的量增多,而NO不溶于水,也不與水反應(yīng),難以與尿素接觸反應(yīng),造成總氮還原率降低;正確答案:NO不溶于水,難以與尿素接觸反應(yīng)。
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【題目】區(qū)別棉花和羊毛的最簡單的方法是( )
A.加入稀硫酸后加熱使之水解,檢驗(yàn)水解產(chǎn)物能否發(fā)生銀鏡反應(yīng)
B.浸入濃硝酸中,觀察其顏色是否變黃色
C.在火中灼燒,聞其是否有燒焦羽毛的氣味
D.通過化學(xué)方法測其組成中是否含有硫、氮等元素
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【題目】X、Y﹣、Z+三種微粒的電子層結(jié)構(gòu)相同,則一定不能再相等的是( )
A.中子數(shù)
B.質(zhì)量數(shù)
C.電子數(shù)
D.核電荷數(shù)
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【題目】在不同溫度下,向V L密閉容器中加入0.5 mol NO和0.5 mol活性炭,發(fā)生反應(yīng):
2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g) △H= —Q kJ·mol-1(Q>0),達(dá)到平衡時(shí)的數(shù)據(jù)如下:
溫度/℃ | n (C)/mol | n(CO2)/mol |
T1 | 0.15 | |
T2 | 0.375 |
下列有關(guān)說法正確的是
A. 由上述信息可推知:T1 > T2
B. T2℃時(shí),若反應(yīng)達(dá)平衡后再縮小容器的體積,c (N2):c (NO)增大
C. T1℃時(shí),若開始時(shí)反應(yīng)物的用量均減小一半,平衡后NO的轉(zhuǎn)化率增大
D. T1℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)
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【題目】下列各組元素中,按最高正化合價(jià)遞增順序排列的是( )
A.C、N、FB.Na、Mg、AlC.F、Cl、BrD.Cl、S、P
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【題目】在恒溫恒容的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g) xC(g)。
Ⅰ.將3 mol A和2 mol B在一定條件下反應(yīng),達(dá)平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)為a;
Ⅱ.若起始時(shí)A、B、C投入的物質(zhì)的量分別為n(A)、n(B)、n(C),平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)也為a。下列說法正確的是 ( )
A. 若Ⅰ達(dá)平衡時(shí),A、B、C各增加1 mol,則B的轉(zhuǎn)化率將一定增大
B. 若向Ⅰ平衡體系中再加入3 mol A和2 mol B,C的體積分?jǐn)?shù)若大于a,可斷定x>4
C. 若x=2,則Ⅱ體系起始物質(zhì)的量應(yīng)滿足3n(B) > n(A)+3
D. 若Ⅱ體系起始物質(zhì)的量滿足3n(C)+8n(A)=12n(B),則可判斷x=4
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【題目】下列說法不正確的是( )
A.蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是氨基酸
B.米飯?jiān)诰捉罆r(shí)產(chǎn)生甜味的原因是淀粉的水解
C.油脂是人體必需的營養(yǎng)物質(zhì)之一
D.工業(yè)上常利用蛋白質(zhì)的水解反應(yīng)來制取肥皂
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