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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:658 题号:8161250
烟气中的氮氧化物是造成大气污染的重要因素。
(1)NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
   
则N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)的热化学反应方程式为___
(2)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag—ZSM—5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图1所示。
①若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为_____
②NO直接催化分解(生成N2与O2)也是一种脱硝途径。在不同条件下,NO的分解产物不同。在高压下,NO在40℃下分解生成两种化合物,体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图2所示。请写出NO分解的化学方程式:______
   
(3)一定条件下,向NOx/O3混合物中加入一定浓度的SO2气体,进行同时脱硫脱硝实验,实验结果如图3。
①同时脱硫脱硝时NO的氧化率略低的原因是____
②由图3可知SO2对NO的氧化率影响很小的原因是_____
       
(4)有人设想采用下列方法减少烟气中的氮氧化物对环境的污染:用天然气中的CH4、H2等还原SO2,从产物中分离出一种含硫质量分数约为94%的化合物,并用这种化合物来还原NOx。请写出这种含硫化合物和NOx反应的化学方程式:_____
(5)某工业废水中含有毒性较大的CN,可用电解法将其转变为N2,装置如图4所示。电解池中生成N2的电极反应式为_____

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解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
【推荐1】以粗镍(含少量Fe和Cr杂质)为原料制备醋酸镍的工艺流程如下:

已知:
离子Fe3+Cr3+Ni2+
开始沉淀pH1.54.36.9
完全沉淀pH2.85.68.9

回答以下问题:
(1)粗镍原料在酸浸前粉碎的原因是_______________
(2)酸浸过程中,镍浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间分别为_____℃、_____min。

(3)酸浸中Ni 和浓硝酸反应的化学方程式为___________
(4)加入试剂X 为_____(填下列提供试剂的序号),可调节溶液pH 至______(填pH 范围)。
A.H2SO4          B.Cr2O3             C.NaOH            D.Fe2O3
(5)进入“沉镍”步骤的滤液中c(Ni2+)= 2.0mol/L,若要处理1L该滤液使Ni2+ 完全沉淀[c(Ni2+)≤10-5mol/L],则需要加入Na2CO3固体的质量最少为______g。(已知NiCO3的Ksp=9.6×10-6,结果保留小数点后2 位有效数字)
2017-12-26更新 | 257次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】研究NOx、CO2的吸收利用,对促进低碳社会的构建和环境的保护具有重要意义。
(1)已知C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) H=a kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=b kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g) H=c kJ·mol-1
则C2H4(g)+6NO(g)3N2(g)+2CO2(g)+2H2O(l)的反应热H=______
(2)用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。如下图,采用NH3作还原剂,烟气以一定的流速通过两种不同催化剂,测量逸出气体中氮氧化物含量,从而确定烟气脱氮率(脱氮率即氮氧化物的转化率),反应原理为:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g) H<0。
   
以下说法正确的是______
A.催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
B.使用第②种催化剂更有利于提高NOx的平衡转化率
C.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响
D.在交叉点A处,不管使用哪种催化剂,上述反应都未达平衡。
(3)工业合成尿素的反应如下:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l) H<0,在恒定温度下,将NH3和CO2按2:1的物质的量之比充入一体积为10L的密闭容器中(假设容器体积不变,生成物的体积忽略不计),经20min达到平衡,各物质的浓度变化曲线如图所示。
①若保持平衡时的温度和压强不变,再向容器中充入3mol的CO2,则此时v(正)______v(逆)(填>、<或=)。判断的理由是______
②若保持平衡时的温度和体积不变,25min时再向容器中充入2mol的NH3和1 mol CO2,在40min时重新达到平衡,请在图中画出25~50min内NH3的浓度变化曲线。______


   
(4)用铝制作的“快速放电铝离子二次电池”的原理如右上图所示(EMI+为有机阳离子、电池工作时离子液体中微粒种类不变)。该电池放电时的负极反应方程式为____________
2019-10-12更新 | 224次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】含氮化合物对环境、生产和人类生命活动等具有很大的影响。请按要求回答下列问题
(1)利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除工厂废气中的NO、NO2,反应机理如下图所示。A包含物质为H2O和___________(填化学式)
   
(2)已知:4NH3(g)+6NO(g) =5N2(g)+6H2O(g) H1=-a kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g) H2=-b kJ/mol
H2O(l)=H2O(g) H3=+c kJ/mol
则反应4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)的H=___________ kJ/mol
(3)工业上利用氨气生产氢氰酸(HCN的反应为:CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g ) H>0
①其他条件一定,达到平衡时NH3转化率随外界条件X变化的关系如图甲所示。则X可以是___________(填字母序号)
   
a.温度     b.压强     c.催化剂     d.
②在一定温度下,向2L密闭容器中加入 n mol CH4和2 mol NH3,平衡时NH3体积分数随n变化的关系如图乙所示。
   
a点时,CH4的转化率为___________%;平衡常数:K(a)_____K(b)(填“>”“=”或“<”)。
(4)肌肉中的肌红蛋白(Mb)与O2结合生成MbO2,其反应原理可表示为: Mb(ag)+O2(g)MbO2(aq),该反应的平衡常数可表示为:。在37℃条件下达到平衡时,测得肌红蛋白的结合度(a)与P(O2)的关系如图丙所示[]。研究表明正反应速率ν=k·c(Mb) · P(O2),逆反应速率ν=k·c(MbO2)(其中k和k分别表示正反应和逆反应的速率常数)。
   
①试写出平衡常数K与速率常数k、k之间的关系式为K=___________(用含有k、k的式子表示)。
②试求出图丙中c点时,上述反应的平衡常数K=___________kPa1。已知k=60s1,则速率常数k=___________s1·kPa1
2019-04-04更新 | 1306次组卷
共计 平均难度:一般