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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:149 题号:6260263
NOx会造成大气污染,工业上采用多种方法进行处理。
I. 氯气氧化法:恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO0.1molCl2。10min达平衡,测得10minv(ClNO)=0.005mol/(L·min),则平衡后n(Cl2)=________mol。若其它条件不变,上述反应在恒压条件下进行,平衡时NO 的转化率______(填增大”、“减小不变”),此条件下的平衡常数K值为_______
II. 臭氧氧化法:烟气中的NOO3预处理后转化为NO2,再用CaSO3悬浊液吸收NO2
已知:常温下,Ksp(CaSO4)=9.1×10-6,Ksp(CaSO3)=3.1×10-7
(1)NOO3反应过程的能量变化如下:

NOO3氧化的总反应是化合反应,该反应的热化学方程式为 _______________
(2)CaSO3悬浊液静置,取上层清液,测得pH约为8,用化学用语解释其原因为_______________________________________
(3)实际吸收NO2的过程中,通过向CaSO3悬浊液中加入Na2SO4固体,提高NO2的吸收速率,从溶解平衡的角度解释其原因:______________________________________
III. 选择性非催化还原法:用同位素示踪法,在高温有氧下NH3做还原剂与 15NO 进行选择性反应。
请将该反应的化学方程式补充完整:____________________15NN+□H2O

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】经最新研究发现,NOx和SOx是形成雾霾天气的主要原因之一,因此研究NOx、SOx等大气污染物的妥善处理具有重要意义。
(1)为了消除NO造成的污染,通常采用一氧化碳和氢气进行催化还原NO。
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)   ΔH=akJ•mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=bkJ•mol-1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH=ckJ•mol-1
写出H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式:________________________
(2)目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术是NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术。反应原理如图所示:

当NO2与NO的物质的量之比为1:1时,与足量氨气在一定条件下发生反应。当有12mol电子发生转移时,则参与反应的NO2的物质的量为________
(3)T1温度时在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH<0。实验测得:v=v消耗(NO)=2v消耗(O2)=kc2(NO)•c(O2),v逆=v消耗(NO2)=kc2(NO2),k、k为速率常数只受温度影响。不同时刻测得容器中n(NO)、n(O2)如表:
时间/012345
n(NO)/mol10.60.40.20.20.2
n(O2)/mol0.60.40.30.20.20.2

①从0~2s该反应的平均速率v(NO2)=________mol/(L•s)。
T1温度时,上述反应的化学平衡常数K=________
③若将容器的温度改变为T2时其k=k,则T1________T2(填“”“”或“”)。
(4)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3,其工作原理如图。

①N极的电极反应式为________________________
②将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3,则通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为________
2020-06-17更新 | 110次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
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【推荐2】研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO2和H2可直接合成甲醇,向一密闭容器中充入CO2和H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)       ΔH
①保持温度、体积一定,能说明上述反应达到平衡状态的是___________
A.容器内压强不变                      B.3v(CH3OH)= v(H2)
C.容器内气体的密度不变            D.CO2与H2O的物质的量之比保持不变
②测得不同温度时CH3OH的物质的量随时间的变化如图1所示,则ΔH___________0(填“>”或“<”)。

(2)工业生产中需对空气中的CO进行监测。
①PdCl2溶液可以检验空气中少量的CO。当空气中含CO时,溶液中会产生黑色的Pd沉淀。若反应中有0.02 mol电子转移,则生成Pd沉淀的质量为___________
②使用电化学一氧化碳气体传感器定量检测空气中CO含量,其模型如图2所示。这种传感器利用了原电池原理,则该电池的负极反应式为___________
(3)某催化剂可将CO2和CH4转化成乙酸。催化剂的催化效率和乙酸的生成速率随温度的变化关系如图3所示。乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是___________
(4)常温下,将一定量的CO2通入石灰乳中充分反应,达平衡后,溶液的pH为11,则c()=___________。(已知:Ksp[Ca(OH)2]=5.6×10−6Ksp(CaCO3) =2.8×10−9)
(5)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。图4是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是___________(填“a→b”或“b→a”)。
2018-05-18更新 | 249次组卷
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解题方法
【推荐3】人类的生存与发展都和能源有密切关系,其中煤炭的能源利用是人类最早开发的能源之一。在现代化工业中,煤炭的气化是以煤炭为原料,在高温高压下使煤炭中的有机物质和气化剂发生一系列的化学反应,使固体的煤炭转化成可燃性气体的生产过程。生要反应如下:
Ⅰ.C(s)+CO2(g)=2CO(g) ∆H1=+172.8kJ·mol-1
Ⅱ.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ∆H2=+131.8kJ·mol-1
Ⅲ.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ∆H3=-41.0kJ·mol-1
Ⅳ.C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) ∆H4
回答下列问题:
(1)CO2的电子式是___;∆H4=___kJ·mol-1
(2)分别向初始温度为T℃,体职为2L的两个刚性密闭容器中,各充入足量的C(a)和1molH2O(g),一个容器为恒温容器,一个容器为绝热容器,若只发生反应II。两容器中压强随时间的变化关系如图所示:

①图中代表恒温容器的曲线是___(填“L1,"或“L2”)。
②绝热容器中,从反应开始至达到平衡,平均反应速率v(H2O)=__mol·L-1·min-1
③恒温容器中,T°C时,该反应的平衡常数Kp=__kPa(Kp是以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数。用含P1的代数式表示)
(3)若在恒温容器中,同时发生以上四个反应,其中C(s)足量。下列说法正确的是__(填序号)。
a.当CO浓度不再发生变化时,容器中所有反应均达到平衡状态
b.缩小容器容积,反应I正反应速率降低,逆反应速率升高,平衡初逆方向移动
c.根据平衡常数公式,若从密闭容器中分离出所有C(s),各气体的浓度保持不变
(4)煤炭是不可再生资源,而在固态金属氧化物电解池中,高温电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示。X是电源的___极,阴极的电极反应式有:__
2020-02-17更新 | 99次组卷
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