题目内容

选择性催化还原(SCR)是在有催化剂的条件下将NOx 转变为N2和H2O,这是目前国外硝酸厂进行尾气治理所普遍采用的一种方法。

某校甲、乙两个化学兴趣小组拟验证NO能被氨气还原并测算其转化率。

(一)甲组拟制取活性亚铬酸铜催化剂

亚铬酸铜(Adkin催化剂)是极好的NO催化还原的催化剂,是铜和铬的复合氧化物,成分不固定,如:CuO·Cr2O3等,统称为亚铬酸铜。该组同学取一定量硝酸铜溶液(并加少量硝酸钡作稳定剂)、 重铬酸铵溶液与氨水作用得土黄色沉淀, 将沉淀物[经测定为:碱式铬酸铜铵(CuNH4(OH)CrO4 )]过滤、洗涤,80℃烘干12h, 最后焙烧。

(1)过滤用到的玻璃仪器有:  ▲  (选填序号,下同);焙烧用到的仪器有:   ▲  。

A.蒸发皿    B.石棉网  C.泥三角   D.烧杯    E.坩埚钳   F.酒精灯

G.玻璃棒    H.漏斗   I.坩埚(部分仪器已略去)

(2)CuNH4(OH)CrO4在295℃分解生成复合的氧化物(催化剂)、氮气及水,该反应的化学方程式:             ▲                    。

(二)乙组拟用甲组制得催化剂按下列流程进行实验。

试回答下列问题:

(3)若制取氨气在A装置,则发生反应的化学方程式为:        ▲          ;

若用B装置制取氨气,则分液漏斗和锥形瓶中盛放的药品分别是:     ▲      。

(4)用图C装置制取NO时,用可抽动的铜丝其优点是:       ▲                ;

(5)装置⑦的作用可能是:         ▲             。

(6)若进入装置⑤的NO共2688mL(已折算为标准状况,下同),氨气过量,最后收集到标准状况下2016mLN2,则NO的转化率为:         ▲          。


(1)D、G、H   ;  C、E、F、G、I(多选少选均不给分)。

(2)2Cu(OH)NH4CrO4Cr2O3·2CuO+N2↑+5H2O(产物写错、不配平不给分)。

(3)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑ +2H2O;浓氨水、碱石灰(生石灰或氢氧化钠固体)

(4)反应可以随时关停、操作方便、反复使用、节约药品。

(5)吸收未反应的NO

(6)90%


解析:

属于把基本实验知识赋予新情景是常见命题方式。本题属于简单题,(1)(3)两问可直接回答;(2)中需要用到情景中CuO·Cr2O3作为反应的产物,这样本题又考查了氧化还原反应。最后一问解法上利用氮元素守恒:由反应方程式4NH3+6NO=5N2+6H2O可知,当生成2016mL即0.09mol N2时,需要NO 0.108mol

总NO为0.12 mol,所以转化率为90%。

练习册系列答案
相关题目
材料1:N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注.一定温度下,在密闭容器中N2O5可发生下列反应:
①2N2O5(g)?4NO2(g)+O2(g);△H>0
②2NO2(g)?2NO(g)+O2(g);△H>0

若达平衡时,c(NO2)=0.4mol?L-1,c(O2)=1.3mol?L-1.
(1)反应②中NO2的转化率为
80%
80%
,N2O5(g)的起始浓度应不低于
1
1
mol?L-1.
(2)将密闭容器内的氮氧化物用水吸收完全转化为硝酸,是否还需要通入氧气?
需要
需要
(填“需要”或“不需要”).
(3)如图1装置可用于制备N2O5,则N2O5在电解池的
阳极
阳极
(填“阳极”或“阴极”)区生成,其电极反应式为
N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
.
材料2:选择性催化还原法(SCR)脱除NOx具有较高的效率,是目前工业中应用最广泛的工艺.在一定条件下可用SnO2/Al2O3等多种催化剂实现丙烯选择性还原NOx,
③18NO(g)+2C3H6(g)?9N2(g)+6CO2(g)+6H2O(g);△H1
④18NO2(g)+4C3H6(g)?9N2(g)+12CO2(g)+12H2O(g);△H2
探究丙烯还原NOx有关问题:
(4)在容积相同的两组均为多个密闭容器内(装有等量的某种催化剂),分别充入同量的NOx及C3H6,在不同温度下,同时发生可逆反应③或④,并分别在t秒时测定其中NOx转化率,绘得如如图2所示,下列说法不正确的是
BDE
BDE
.(填序号)
A.反应③的△Hl<0;反应④的△H2<0
B.反应③中,当反应消耗2molNO的同时生成了1molN2,说明该反应已达平衡
C.该催化剂在450℃活性最大
D.对于反应③,其他条件不变时,增大压强,NO转化率增大
E.相同条件下,NO2的转化率要比NO的大.
(2011?太原二模)已知A~N分别代表一种物质,它们之间的转化关系如图所示(部分反应的反应条件和生成物已略去).A、B、C分别是由短周期元素组成的单质,A是金属,D是无色液体.F是一种离子化含物,其阴阳离子的个数比为1:3,且能与水反应得到两种碱.反应①是实验室检验某离子的方法,反应②是工业、生产N的重要反应.请回答下列问题:
(1)B元素在元素周期表中的位置是
第二周期第ⅥA族
第二周期第ⅥA族
,F的电子式是
.
(2)写出反应①的离子方程式:
NH4++OH-
  △  
.
 
NH3↑+H2O
NH4++OH-
  △  
.
 
NH3↑+H2O

(3)Cu与足量的N的浓溶液反应得到的产物主要是M不是L,其原因是
NO+2HNO3(浓)═3NO2+H2O
NO+2HNO3(浓)═3NO2+H2O

(请用上图所示关系中反应的化学方程式回答).
(4)选择性催化还原(SCR)是在有催化剂的条件下将M转变为无毒的物质,这是目前国外进行尾气治理遍采用的一种方法.亚铬酸铜(Adkin偿化剂)是极好的M催化还原的催化剂,是铜和铬的复合氧化物,成分不固定,如:aCuO?bCr2O3等,统称为亚铬酸铜.
CuNH4(OH)CrO4在295℃分解生成复合的氧化物(催化剂)、氮气及水,写出该反应的化学方程式:
2CuNH4(OH)CrO4
  △  
.
 
2CuO.Cr2O3+N2↑+5H2O
2CuNH4(OH)CrO4
  △  
.
 
2CuO.Cr2O3+N2↑+5H2O
.
(5)已知一定温度(>100℃)下,反应②的平衡常数为1.将0.8mol K和1.1mol B放入容积为1L的封闭容器中,发生反应②,一段时间后L的浓度为0.4mol/L,此时反应v正
>
>
v逆(填“>”、“<”或“=”). 当反应到达平衡后,保持温度不变,再加入一定物质的量的B,重新达到平衡,则L的平衡浓度
增大
增大
(填“增大”、“不变”或“减小”),B的转化率
降低
降低
.(填“升高”、“不变”或“降低”),L的体积分数
无法确定
无法确定
(填“增大”、“不变”、“减小”或“无法确定”).

(12分)选择性催化还原(SCR)是在有催化剂的条件下将NOx 转变为N2和H2O,这是目前国外硝酸厂进行尾气治理所普遍采用的一种方法。

.某校甲、乙两个化学兴趣小组拟验证NO能被氨气还原并测算其转化率。

(一)甲组拟制取活性亚铬酸铜催化剂

亚铬酸铜(Adkin催化剂)是极好的NO催化还原的催化剂,是铜和铬的复合氧化物,成分不固定,如:CuO?Cr2O3等,统称为亚铬酸铜。该组同学取一定量硝酸铜溶液(并加少量硝酸钡作稳定剂)、重铬酸铵溶液与氨水作用得土黄色沉淀, 将沉淀物[经测定为:碱式铬酸铜铵(CuNH4(OH)CrO4 )]过滤、洗涤,80℃烘干12h, 最后焙烧。

(1)过滤用到的玻璃仪器有:      (选填序号,下同);焙烧用到的仪器有:       。

A.蒸发皿    B.石棉网  C.泥三角   D.烧杯    E.坩埚钳   F.酒精灯

G.玻璃棒    H.漏斗   I.坩埚(部分仪器已略去)

(2)CuNH4(OH)CrO4在295℃分解生成复合的氧化物(催化剂)、氮气及水,该反应的化学方程式:              。

(二)乙组拟用甲组制得催化剂按下列流程进行实验。

试回答下列问题:

(3)若制取氨气在A装置,则发生反应的化学方程式为:                  ;若用B装置制取氨气,则分液漏斗和锥形瓶中盛放的药品分别是:          。

(4)用图C装置制取NO时,用可抽动的铜丝其优点是:                 ;

(5)装置⑦的作用可能是:                     。

(6)若进入装置⑤的NO共2688 mL(已折算为标准状况,下同),氨气过量,最后收集到标准状况下2016 mL N2,则NO的转化率为:                   。

 

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