题目内容

在硝酸生成过程中所排放出来的废气中含有NO和NO2，它们污染环境．现用氨催化还原法将它们转化为无毒气体氮气直接排入空气中．写出氨气与一氧化氮的反应方程式：
 
．假设NO和NO2体积比恰好为1：1，由烧碱溶液吸收这种混合气体生成亚硝酸盐的化学方程式
 
．
考点：氮的氧化物的性质及其对环境的影响
专题：元素及其化合物
分析：根据质量守恒定律的实质可以知道在化学反应前后元素的种类不变，所以结合题目中所给的物质可以解答该题，氨气和一氧化氮反应生成氮气和水，也有很好的和二氧化氮按照1：1和氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠和水．
解答： 解：根据质量守恒定律的实质可以知道：在催化剂的作用下氨气可以将一氧化氮及二氧化氮转化为无毒的气体，结合所学的知识可以知道该气体应该为氮气，则另一种产物应该为水，氨气与一氧化氮的反应生成氮气和水，该反应的化学方程式为4NH3+6NO
 催化剂 
.
 
5N2+6H2O；如果NO和NO2物质的量之比恰好为1：1，则氮元素的平均化合价是+
2+4
2
=+3价，所以对应的酸酐是N2O3，相应的钠盐是NaNO3，因此反应的化学方程式是NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O．
故答案为：4NH3+6NO
 催化剂 
.
 
5N2+6H2O；NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O．
点评：本题考查了氮及其化合物性质分析，关键是抓住“无毒的气体”，然后根据元素的化合价，即可以准确判断出其产物是氮气，也就是说该反应是氮元素之间发生的氧化还原反应，生成物的价态只能位于中间价态，该题难度不大．
练习册系列答案
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如图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01mol?L-1 CH3COONa溶液，并分别放置在盛有水的烧杯中，然后向烧杯①中加入生石灰，向烧杯③中加入NH4NO3晶体，烧杯②中不加任何物质．
（1）含酚酞的0.01mol?L-1 CH3COONa溶液显浅红色的原因为
 
．
（2）实验过程中发现烧瓶①中溶液红色变深，烧瓶③中溶液红色变浅，则下列叙述正确的是
 
．
A．水解反应为放热反应
B．水解反应为吸热反应
C．NH4NO3溶于水时放出热量
D．NH4NO3溶于水时吸收热量
（3）向0.01mol?L-1 CH3COONa溶液中分别加入少量浓盐酸、NaOH固体、Na2CO3固体、FeSO4固体，使CH3COO-水解平衡移动的方向分别为
 
、
 
、
 
、
 
（填“左”“右”或“不移动”）．
实验室用硫酸厂烧渣（主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾（FeSO4?7H2O），过程如下：

（1）将过程②中产生的气体通入下列溶液中，溶液不会褪色的是
 
（填编号）；
A．品红溶液           　B．紫色石蕊溶液        C．酸性KMnO4溶液     D．溴水
（2）在①中已知FeS中铁元素生成Fe3+，写出FeS、O2、H2SO4反应的方程式
 
；
（3）在③中，需加入的物质是
 
；
（4）在④中，蒸发浓缩需要的硅酸盐仪器除酒精灯外，还有
 
；
（5）在⑥中，将溶液Z控制到70～80℃的目的是
 
；
（6）为测量聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验（假设杂质中不含铁元素和硫元素）：称取2.700g样品，将样品溶于足量的盐酸后，滴加过量的BaCl2；过滤、洗涤、干燥，称量固体的质量为3.495g．若该聚铁主要成分为[Fe（OH）（SO4）]n，求该聚铁样品中铁元素的质量分数 Mr（BaSO4）=233Mr（Fe）=56．（写出计算过程，结果保留4位有效数字）
为了探究HClO的漂白性，某同学设计了如下的实验．

（1）通入Cl2后，集气瓶A中的现象是：
 
，从而得出的结论是
 
；集气瓶B中的现象是：
 
，从而得出的结论是
 
，其中发生的反应的化学方程式为
 
．
（2）为了确证是HClO使湿润的红色布条褪色，你认为还应增加的实验是
 
．
（3）烧杯中NaOH溶液所起的作用是
 
，烧杯中所发生反应的化学方程式为
 
．
碳酸二甲酯（DMC）是一种近年来受到广泛关注的环保型绿色化工产品．在催化剂作用下，可由甲醇和CO2直接合成DMC：CO2+2CH3OH→CO（OCH3）2+H2O，但甲醇转化率通常不会超过1%是制约该反应走向工业化的主要原因．某研究小组在其他条件不变的情况下，通过研究温度、反应时间、催化剂用量分别对转化数（TON）的影响来评价催化剂的催化效果．计算公式为：TON=
转化的甲醇的物质的量
催化剂的物质的量
．

（1）已知25℃时，甲醇和DMC的标准燃烧热分别为△H1和△H2，则上述反应在25℃时的焓变△H3=
 
．
（2）根据反应温度对TON的影响图（图1）判断该反应的焓变△H
 
0（填“＞”、“=”或“＜”），理由是
 
．
（3）根据反应时间对TON的影响图（图2仓位），已知溶液总体积10mL，反应起始时甲醇0.25mol，催化剂0.6×10-5 mol，计算该温度下，4～7h内DMC的平均反应速率：
 
；计算10h时，甲醇的转化率：
 
．
（4）根据该研究小组的实验及催化剂用量对TON的影响图（图3），判断下列说法正确的是
 
．
a．由甲醇和CO2直接合成DMC，可以利用价廉易得的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义
b．在反应体系中添加合适的脱水剂，将提高该反应的TON
c．当催化剂用量低于1.2×10-5mol时，随着催化剂用量的增加，甲醇的平衡转化率显著提高
d．当催化剂用量高于1.2×10-5mol时，随着催化剂用量的增加，DMC的产率反而急剧下降．
1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨．2007年化学家格哈德?埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体表面合成氨的反应过程，示意如图：

（1）图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是
 
，
 
．
（2）已知：4NH3（g）+3O2（g）═2N2（g）+6H2O（g）；△H=-1266.8kJ/mol
N2（g）+O2（g）═2NO（g）；△H=+180.5kJ/mol，氨催化氧化的热化学方程式为
 
．
（3）500℃下，在A、B两个容器中均发生合成氨的反应．隔板Ⅰ固定不动，活塞Ⅱ可自由移动．

①当合成氨在容器B中达平衡时，测得其中含有1.0mol N2，0.4mol H2，0.4mol NH3，此时容积为2.0L．则此条件下的平衡常数为
 
；保持温度和压强不变，向此容器中通入0.36mol N2，平衡将
 
（填“正向”、“逆向”或“不”）移动．
②向A、B两容器中均通入x mol N2和y mol H2，初始A、B容积相同，并保持温度不变．若要平衡时保持N2在A、B两容器中的体积分数相同，则x与y之间必须满足的关系式为
 
．
某脂肪烃A的相对分子质量是156，在CCl4溶液中与Br2不起反应．但在光照条件下Br2可以跟A起取代反应．A取代产物的相对分子质量是235的只有两种：产量较多的一种是B，产量较少的一种是C．另外，还可以得到相对分子质量是314的产物多种．
（1）写出A、B、C的结构简式．
 

（2）相对分子质量是314的有多少种？试写出它们的结构简式．
 
．
某有机物0.1mol和标准状况下的氧气5.6L恰好反应完全，所得产物为CO2、CO、H2O（气），产物通过盛浓硫酸的洗气瓶，洗气瓶的质量增加了5.4g，再通过灼热的氧化铜，氧化铜的质量减轻了1.6g，再通过装有碱石灰的干燥管，干燥管增加了8.8g．求有机物的分子式，并写出它可能的结构简式．（无计算过程不给分）
计算过程：
答：该有机物的分子式：
 
可能的结构简式：
 
．
利用图1所示装置探究NO2能否被NH3还原（K1，K2为止水夹，夹持固定装置略去）
（1）若NO2能够被NH3还原，预期观察到C装置中现象是
 
．

（2）实验过程中气密性良好，但未能观察到C装置中的预期现象．该小组同学分析其原因可能是：①：还原性较弱，不能将NO2还原；②在此条件下，NO2的转化率极低；③
 
．
（3）NO2气体为常见的大气污染物之一，实验室制取NO2气体的反应原理为铜与浓硝酸反应，写出该反应的离子方程式
 
．

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