题目内容
(15分)(1)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:
2NO+2CO 2CO2+N2
研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中:
①请在表格中填入剩余的实验条件数据。
②设计实验Ⅱ、Ⅲ的目的是 。
(2)工业尾气中氮的氧化物常采用氨催化吸收法,原理是NH3与NOx反应生成无毒的物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程。提供的装置:
步骤一、NH3的制取
①所提供的装置中能快速、简便制取NH3的装置是: (填装置序号)。
②若采用C装置制取氨气(控制实验条件相同),情况如下表:
分析表中数据,实验室制NH3产率最高的是 (填序号),其它组合NH3产率不高的原因是 。
步骤二、模拟尾气的处理选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置:
①A中反应的离子方程式: 。
②D装置作用有:使气体混合均匀、调节气流速度,还有一个作用是: 。
③D装置中的液体可换成 (填序号)。
a.CuSO4溶液 b.H2O c.CCl4 d.浓H2SO4
④该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是: 。
2NO+2CO 2CO2+N2
研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中:
实验编号 | T/℃ | NO初始浓度 mol·L-1 | CO初始浓度 mol·L-1 | 催化剂的比表面积 ㎡·g-1 |
Ⅰ | 280 | 1.2×10-3 | 5.8×10-3 | 82 |
Ⅱ | | | | 124 |
Ⅲ | 350 | | | 124 |
②设计实验Ⅱ、Ⅲ的目的是 。
(2)工业尾气中氮的氧化物常采用氨催化吸收法,原理是NH3与NOx反应生成无毒的物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程。提供的装置:
步骤一、NH3的制取
①所提供的装置中能快速、简便制取NH3的装置是: (填装置序号)。
②若采用C装置制取氨气(控制实验条件相同),情况如下表:
分析表中数据,实验室制NH3产率最高的是 (填序号),其它组合NH3产率不高的原因是 。
步骤二、模拟尾气的处理选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置:
①A中反应的离子方程式: 。
②D装置作用有:使气体混合均匀、调节气流速度,还有一个作用是: 。
③D装置中的液体可换成 (填序号)。
a.CuSO4溶液 b.H2O c.CCl4 d.浓H2SO4
④该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是: 。
(15分)
(1)① Ⅱ 280 1.2×10-3 5.80×10-3 (1分)
Ⅲ 1.2×10-3 5.80×10-3 (1分)
②探究温度对化学反应速率的影响(2分)
(2)步骤一
①H(1分)②f (1分)
因为NH4Cl受热易分解,生成的部分NH3和HCl又重新结合成NH4Cl;而用NaOH或Ca(OH)2 作反应物产生的水较多,吸收的NH3较多。(2分)
步骤二
③3Cu +8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O(2分)
④防止氨气溶解(或防止倒吸)(1分)⑤c(2分)
⑥未反应的NO无法处理,会污染环境(2分)
(1)① Ⅱ 280 1.2×10-3 5.80×10-3 (1分)
Ⅲ 1.2×10-3 5.80×10-3 (1分)
②探究温度对化学反应速率的影响(2分)
(2)步骤一
①H(1分)②f (1分)
因为NH4Cl受热易分解,生成的部分NH3和HCl又重新结合成NH4Cl;而用NaOH或Ca(OH)2 作反应物产生的水较多,吸收的NH3较多。(2分)
步骤二
③3Cu +8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O(2分)
④防止氨气溶解(或防止倒吸)(1分)⑤c(2分)
⑥未反应的NO无法处理,会污染环境(2分)
略
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