题目内容
9.加入硝酸可改变烟气中NO和NO2的比,反应为:NO+2HNO3→3NO2+H2O当烟气中n(NO):n(NO2)=2:3时,吸收率最高.
lm3烟气含2000mgNOx,其中n(NO):n(NO2)=9:1.
计算:
(1)为了达到最高吸收率,1m3烟气需用硝酸的物质的量(保留3位小数).
(2)1m3烟气达到最高吸收率90%时,吸收后生成NaNO2的质量(假设上述吸收反应中,反应①比反应②迅速.计算结果保留1位小数).
分析 (1)根据n(NO):n(NO2)=9:1,结合1m3烟气中含有的二者质量计算烟气中n(NO)、n(NO2),令需要加入的硝酸为2x,根据方程式NO+2HNO3=3NO2+H2O可知,反应的n(NO)=x、生成n(NO2)=3x,利用吸收率最高时比例关系列方程计算;
(2)发生反应NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2、2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,由方程式可知n(NaNO2)=2n(NO)+12[n(NO2)-n(NO)],再根据m=nM计算,注意吸收率为90%,实际质量为完全吸收的90%.
解答 解:(1)由于n(NO):n(NO2)=9:1,则30×n(NO)+$\frac{1}{9}$n(NO)×46=2,解得n(NO)=0.057mol令需要加入的硝酸为2x,根据方程式NO+2HNO3=3NO2+H2O可知,反应的n(NO)=x、生成n(NO2)=3x,则$\frac{0.057-x}{\frac{1}{9}×0.057+3x}=\frac{2}{3}$,解得x=0.0176mol,故n(HNO3)=2x=0.035mol,
答:为了达到最高吸收率,1m3烟气需用硝酸的物质的量0.035mol;
(2)发生反应NO+NO2+Na2CO3→2NaNO2+CO2、2NO2+Na2CO3→NaNO2+NaNO3+CO2,由方程式可知n(NaNO2)=2n(NO)+$\frac{1}{2}$[n(NO2)-n(NO)]=$\frac{3}{2}$n(NO)+$\frac{1}{2}$n(NO2)=$\frac{3}{2}$×(0.057mol-0.0176mol)+$\frac{1}{2}$×( $\frac{1}{9}$×0.057mol+3×0.0176mol)=0.0887mol,所以m(NaNO2)=0.0887mol×69g/mol×90%=5.5g,
答:吸收后生成NaNO2的质量为5.5g.
点评 本题考查氮的氧化物的性质及其对环境的影响和探究物质的组成或测量物质的含量,题目综合性强,有一定的难度.
物质 | 分子式 | 熔点℃ | 沸点℃ | 密度g•cm-3 | 水溶性 |
A | C3H6O2 | -98 | 57.5 | 0.93 | 可溶 |
B | C4H8O2 | -84 | 97 | 0.90 | 可溶 |
A. | 萃取 | B. | 升华 | C. | 分馏 | D. | 分液 |
弱酸 | H2CO3 | H2SO3 | HClO |
电离平衡常数 (25℃) | K1=4.30×10-7 | K1=1.54×10-2 | K=2.95×10-8 |
K2=5.61×10-11 | K2=1.02×10-7 |
A. | 相同温度时三种溶液的pH关系:Na2CO3>NaClO>Na2SO3 | |
B. | ClO-+H2O+CO2→HClO+HCO3- | |
C. | 2ClO-+SO2+H2O→2HClO+SO32- | |
D. | 等体积、等物质的量浓度的HClO和Na2CO3混合后溶液呈中性 |
A. | Ca2++ClO-+SO2+H2O→CaSO4↓+Cl-+2H+ | |
B. | Ca2++2ClO-+2SO2+2H2O→CaSO4↓+2Cl-+2H++SO42- | |
C. | Ca2++3ClO-+3SO2+3H2O→CaSO4↓+3Cl-+6H++2SO42- | |
D. | Ca2++3ClO-+SO2+H2O→CaSO4↓+2HClO+Cl- |
A. | 镁、NaOH溶液 | B. | 铜、稀硫酸 | C. | 锌、浓硝酸 | D. | 铁、FeCl3 |
元素组 | 例外元素 | 其他元素所属类型的编号 |
(1)S、N、Na、Mg | N | ③ |
(2)P、Sb、Si、As | Si | ④ |
(3)Rb、B、Br、Fe | Fe | ① |
A. | 从反应开始到t1时的平均反应速率为v(X)=$\frac{0.2}{{t}_{1}}$ mol/(L•min) | |
B. | 反应达到平衡时,Y和Z的物质的量共减少0.8mol | |
C. | 欲提高平衡体系中Y的含量,可升高体系温度或减少Z的量 | |
D. | 反应到t2时刻后,保持其他条件不变,缩小容器的体积,再次平衡后,X的物质的量小于0.9mol |
序号 | 相关实验 | 试剂 | 现象和结论 |
① | 鉴别K2CO3和Na2SO3 | 稀硫酸、澄清的石灰水 | 产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体的是K2CO3 |
② | 鉴别NO2和Br2蒸气 | 湿润的淀粉KI试纸 | 试纸变蓝色的是Br2蒸气 |
③ | 鉴别葡萄糖和蔗糖 | 银氨溶液 | 有银镜产生的是葡萄糖 |
④ | 鉴别AlCl3和MgCl2溶液 | 氨水 | 先产生白色沉淀,然后沉淀消失的是AlCl3溶液 |
A. | ①③ | B. | ①② | C. | ②④ | D. | ②③ |