题目内容

氮氧化合物是大气污染的重要因素。
(1)汽车排放的尾气中含NO,生成NO的反应的化学方程式为     
(2)采取还原法,用炭粉可将氮氧化物还原。
已知: N2(g)+O2(g)=2NO(g)        ΔH=+180.6 kJ·mol1
C(s)+O2(g)=CO2(g)         ΔH=-393.5 kJ·mol1
则反应 C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g)  ΔH=________kJ·mol1
(3)将NO2变成无害的N2要找到适合的物质G与适当的反应条件,G应为  填写“氧化剂”或“还原剂”)。下式中X必须为无污染的物质,系数n可以为0。
NO2 + G  N2 + H2O + nX(未配平的反应式)。
下列化合物中,满足上述反应式中的G是   填写字母)。
a.NH3         b.CO2         c.SO2         d.CH3CH2OH
(4)治理水中硝酸盐污染的方法是:
①催化反硝化法中,用H2将NO3-还原为N2,一段时间后,溶液的碱性明显增强。则反应的离子方程式为:     
②在酸性条件下,电化学降解NO3-的原理如下图,电源正极为:  选填“A”或“B”),阴极反应式为:      

(1)N2+O2 2NO
(2)-574.1
(3)还原剂,ad
(4)①2 NO3-+5H2N2+2OH+4H2O
②A    2 NO3-+12 H++10e=N2↑+6H2O

解析试题分析:(1)汽车中电火花引燃,N2在放电条件下发生反应生成一氧化氮;(2)将第二个反应减去第一个反应得到C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g),故ΔH=(-393.5-180.6)kJ·mol1(3)NO2变成无害的N2发生还原反应,NO2做氧化剂,故G做还原剂;NO2和G反应后有水生成,故G中应含有H,排除b、c,a和d都具有还原性,可做还原剂,故选a、d;(4)①用H2将NO还原为N2,H2中的氢被氧化成+1价,根据溶液碱性明显增强,说明有OH-生成,根据电荷守恒、原子守恒和氧化还原的配平方法写出方程式;②NO还原为N2,发生还原反应,为阴极,故B为电源的负极,A为电源正极;NO还原为N2,故2mol NO得10mol电子生成1mol N2,在酸性条件下O结合氢离子生成水,从而写出阴极的电极反应式。
考点:考查盖斯定律的应用、氧化剂和还原剂的判断与选择、离子方程式的书写、电极的判断与电极反应式的书写等知识。

练习册系列答案
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(16分)尿素可作为H2O2的稳定载体,生产一种固态、耐储存、易运输的新型氧化剂和消毒剂—过氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2],其合成工艺流程如下:

请回答下列问题:
(1)操作I、II的名称分别是______、_______。CO(NH2)2·H2O2分子中尿素和过氧化氢之间以________结合,其结合力较弱,具有尿素和过氧化氢双重性质。
(2)工业上生产尿素所需的原料气可由天然气与水反应制备,已知:
①甲烷、氢气的燃烧热分别为890.3KJ/mol、285.8kJ/mol

写出CH4与水蒸气作用生产CO2和H2的热化学方程式:_______________。
(3)合成过氧化氢尿素加入的稳定剂可以是水杨酸、酒石酸等。酒石酸分子式为C4H6O6其核磁共振氢谱只有3种锋,只含羧基和羟基两种官能团,则酒石酸的结构简式为_____。
(4)为测定产品中H2O2的含量,称取干燥样品12.0g配成250mL溶液,取25.00mL
于锥形瓶中,加入适量硫酸酸化,用0.20mol/LKMnO4标准溶液滴定,三次滴定平均消耗KMnO4溶液20.00mL.(KMO4溶液与尿素不反应).
①完成并配平方程式:MnO4-+    H2O2+   _________=Mn2++ O2↑+___;
②计算出产品中H2O2的质量分数为_______。
(5)电解尿素的废水既可以处理废水,又可制得纯氢,电解原理如图所示。电解池中隔膜仅阻止气体通过,B两极均为惰性电极。B极连接电源的____极(填
“正”或“负”),阳极电极反应方程为_____________。

SO2、NO、NO2、CO都是污染大气的有害气体,对其进行回收利用是节能减排的重要课题。
(1)上述四种气体中直接排入空气时会引起酸雨的有__________(填化学式)。
(2)已知:2SO2(g)+ O2(g)=2SO3(g);△H=-196.6kJ/mol
O2(g)+2NO(g)=2NO2(g);△H=-113.0kJ/mol
①反应:NO2(g) +SO2(g)= SO3(g) +NO(g)的△H=_ kJ/mol。
②一定条件下,将NO2和SO2以体积比1:1置于恒温恒容的密闭容器中发生反应: NO2(g) +SO2(g)SO3(g) +NO(g),
下列不能说明反应达到平衡状态的是_____(填字母)。
a.体系压强保持不变
b.混合气体的颜色保持不变
c.NO的物质的量保持不变
d.每生成1molSO3的同时消耗1molNO2
(3)CO可用于合成甲醇,其反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20mol H2,在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。

①上述合成甲醇的反应为______(填“放热”或“吸热”)反应。
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为___________。
③若达到平衡状态A时,容器的体积为10L,则在平衡状态B时容器的体积为_____L。
(4)某研究小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。

①该电池工作时,OH-向______(填“a”或“b”)极移动。
②电池工作一段时间后,测得溶液的pH减小,则该电池总反应的离子方程式为__________________。

为减小CO2对环境的影响,在限制其排放量的同时,应加强对CO2创新利用的研究。
(1)①把含有较高浓度CO2的空气通入饱和K2CO3溶液。②在①的吸收液中通高温水蒸气得到高浓度的CO2气体。写出②中反应的化学方程式__________________________
(2)如将CO2与H2以1:3的体积比混合。
①适当条件下合成某烃和水,该烃是      (填序号)。

A.烷烃 B.烯烃 C.炔烃 D.苯的同系物
②适当条件下合成燃料甲醇和水。在体积为2L的密闭容器中,充入 2 mol CO2和6 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0 kJ/mol。测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

从反应开始到平衡,v(H2)=     ;氢气的转化率=      ;能使平衡体系中n(CH3OH)增大的措施有__________________________________________________
(3)如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。已知:
CH4 (g) +2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)  △H1="―890.3" kJ/mol
H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(l)   △H2=-285.8 kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是____________________
(4)某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量,经查得一些物质在20℃的数据如下表。
溶解度(S)/g
溶度积(Ksp
Ca(OH)2
Ba(OH)2
CaCO3
BaCO3
0.16
3.89
2.9×10-9
2.6×10-9
 
(说明:Ksp越小,表示该物质在水溶液中越易沉淀)
吸收CO2最合适的试剂是         (填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”)溶液,实验时除需要测定工业废气的体积(折算成标准状况)外,还需要测定                       

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