题目内容

20．（1）在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染．某研究性学习小组探究某种催化剂在不同空燃比（空气与燃油气的质量比）条件下对汽车尾气的催化效果．在一定条件下，测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如图1所示．
空燃比约为c时，催化剂对汽车尾气的催化效果最好．（填a、b、c、d）

（2）工业上也常用NaOH溶液吸收法处理NOx，已知：
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O （Ⅰ）
2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O （Ⅱ）
现有2240mL（标准状况）NO和NO2的混合气体溶于200mL NaOH溶液中，恰好完全反应，并无气体放出，则NaOH溶液物质的量浓度是0.5mol/L．
（3）NO直接催化分解（生成N2与O2）也是一种脱硝途径．在不同条件下，NO的分解产物不同．在高压下，NO在40℃下分解生成两种化合物，体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图2所示．写出Y和Z的化学式：N2O、NO2．

分析 （1）NO和CO的转化率越高，催化效果越好；
（2）反应产物NaNO2、NaNO3，根据Na和N原子守恒，n（NaOH）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，带入c=$\frac{n}{V}$计算浓度；
（3）NO在40℃下分解生成两种化合物，根据元素守恒可知生成的为N的氧化物，由图象可知3molNO生成两种氮的氧化物各为1mol，根据原子守恒判断产物．

解答 解：（1）在c点时NO和CO的转化率最高，催化效果最好，
故答案为：c；
（2）反应产物NaNO2、NaNO3，根据Na和N原子守恒，n（NaOH）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，NaOH溶液物质的量浓度c=$\frac{0.1mol}{0.2L}$=0.5mol/L，
故答案为：0.5mol/L；
（3）NO在40℃下分解生成两种化合物，根据元素守恒可知生成的为N的氧化物，氮元素的氧化物有NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、N2O5，由图象可知3molNO生成两种氮的氧化物各为1mol，其反应方程式为：3NO=Y+Z，根据原子守恒可知为N2O、NO2，
故答案为：N2O、NO2．

点评 本题考查了化学反应与图象、原子守恒思想、图象的分析与应用等，侧重于学生的分析能力以及对基础知识的综合应用能力，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
6．下列物质既能发生加成反应、加聚反应、取代反应，又能发生氧化反应、还原反应的是（　　）
①
②
③
④CH=C-CH2-CH3
⑤
⑥CH2=CH-C2H5．
A．②③⑤B．②④⑥C．③④⑥D．①②③④⑥
11．某化学兴趣小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【实验内容及记录】
实验编号室温下，试管中所加试剂及其用量/mL室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.6 mol/L
H2C2O4溶液		H2O0.2 mol/L
KMnO4溶液		3 mol/L
稀硫酸
13.02.03.02.04.0
23.03.02.02.05.2
33.04.01.02.06.4
请回答：
（1）根据上表中的实验数据，可以得到的结论是其他条件相同时，增大KMnO4浓度（或反应物浓度），反应速率增大．
（2）利用实验1数据计算，用KMnO4的浓度变化表示反应速率 （KMnO4）=1.5×10-2mol•L-1•min-1或0.015 mol•L-1•min-1．
（3）该小组同学根据经验绘制了 （Mn2+） 随时间变化趋势的示意图，如图甲所示．但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中 （Mn2+） 随时间变化的趋势应如图乙所示． 该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究．
        
①该小组同学提出的假设是生成物中的MnSO4为该反应的催化剂（或Mn2+对该反应有催化作用）．
②请你帮助该小组同学完成实验方案，并选择表中空白处应加入的物质．
实验编号室温下，试管中所加试剂及其用量/mL再向试管中加入少量固体室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.6 mol/L
H2C2O4溶液		H2O0.2 mol/L
KMnO4溶液		3 mol/L
稀硫酸
43.02.03.02.0 
A．KMnO4       B．H2C2O4      C．K2SO4        D．MnSO4
③若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是实验4与实验1比较，溶液褪色所需时间短 或：溶液褪色所用时间（t）小于4min．
8．高铁酸钾（K2FeO4）是一种集强氧化性、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂．其生产工艺如下：
已知K2FeO4具有下列性质：
①可溶于水、微溶于浓KOH溶液
②在0℃～5℃、强碱性溶液中比较稳定 
③在Fe3+和Fe（OH）3催化作用下发生分解 
④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe（OH）3和O2
请完成下列填空：
（1）已知Cl2与KOH在较高温度下反应生成的是KClO3．在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下，生产KClO应在温度较低的情况下进行（填“较高”或“较低”）；
（2）生产K2FeO4的反应原理是：Fe（NO3）3+KaClO+KOH→K2FeO4+KNO3+KCl+H2O（未配平） 则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：2； 
（3）K2FeO4在弱碱性条件下能与水反应生成Fe（OH）3和O2，则该反应的化学方程式为：4K2FeO4+10H2O=8KOH+4Fe（OH）3↓+3O2↑．
（4）在“反应液I”中加KOH固体的目的是AB．
A．为下一步反应提供反应物 
B．与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO 
C．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
D．使副产物KClO3转化为KCl
（5）制备K2FeO4时，须将90%的Fe（NO3）3溶液缓慢滴加到碱性的KClO浓溶液中，并且不断搅拌．采用这种混合方式的原因是减少K2FeO4在过量Fe3+作用下的分解（或K2FeO4在低温、强碱性溶液中比较稳定等）（答出1条即可）．
（6）从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4晶体后，可以得到的副产品有KNO3、KCl（写化学式）．
（7）工业上常用“间接碘量法”测定高铁酸钾样品中高铁酸钾的含量，其方法是：用碱性的碘化钾溶液（pH为11～12）溶解3.96g高铁酸钾样品，调节pH为1，避光放置40分钟至反应完全（高铁酸根离子全部被还原成铁离子），再调节pH为3～4（弱酸性），用1.0mol/L的硫代硫酸钠标准溶液作为滴定剂进行滴定（2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI），当达到滴定终点时，用去硫代硫酸钠标准溶液15.00mL．则原高铁酸钾样品中高铁酸钾的质量分数为25%．
15．某同学实验探究氨气的还原性并进行系列实验．
（1）将光亮的紫红色铜丝绕几圈后，在酒精灯火焰上加热，等铜丝变黑后，趁热将铜丝插入疏松的氯化铵晶体里，即刻发现有白色烟雾生成，拿出铜丝后，铜丝又转变为光亮的紫红色．在焊接铜器时用氯化铵除去铜器表面的氧化铜即利用了该原理，请完成该反应：
4CuO+2NH4Cl$\frac{△}{\;}$3Cu+1CuCl2+1N2↑+4（H2O）
（2）利用下列装置，进行与金属氧化物MxOy反应生成M、H2、H2O，通过测量生成水的质量来测定M的相对原子质量．a中试剂是浓氨水．

①仪器a的名称为分液漏斗，仪器b中装人的试剂可以是氢氧化钠固体或碱石灰．
②按气流方向正确的装置连接顺序为（填序号，装置可重复使用）：BDADC．
③实验结束时，应首先Ⅱ（填序号）．
I．熄灭A装置的酒精灯
II．停止从a中滴加液体
④若实验中准确称取金属氧化物的质量为mg，完全反应后，测得生成水的质量为ng，则M的相对原子质量为$\frac{（18m-16n）y}{nx}$（用含X、y、m、n的式子表示）．
（3）若金属氧化物MxOy为Fe2O3，将反应后固体溶于稀硫酸，然后滴加KSCN溶液没发生明显变化．推测该固体成分可能是（将化学式填入表，你认为有几种可能填几种）．
序号固体成分（填化学式）
1
2
3
5．下面是我们熟悉的物质：
①O2    ②SO2    ③CaCl2     ④HNO3     ⑤NaOH    ⑥NH4Cl
这些物质中，属于共价化合物的是②④；属于离子化合物的是③⑤⑥；只含离子键的是③．
12．下面列出了几组物质，请将物质的合适序号填写在横线上．
①O2和O3     　　　 
②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3
③${\;}_{17}^{35}$Cl和${\;}_{17}^{37}$Cl
④CH3CH（CH3）CH2CH3和C（CH3）4
⑤和
（1）属于同位素的是：③     
（2）属于同素异形体的是：①
（3）属于同系物的是：②      
（4）属于同分异构体的是：④
（5）属于同一物质：⑤．
9．一定温度下，向1L 0.1mol•L-1CH3COOH溶液中加入0.1mol CH3COONa固体，则醋酸的电离平衡向逆（填“正”或“逆”）反应方向移动；溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$的值不变（填“增大”、“减小”或“不变”）．
10．如图是从元素周期表中截取下来的，A，B，C为短周期主族元素，下列说法中正确的是（　　）
A．D一定是金属元素，其金属性比C强
B．C的最高价氧化物水化物显强酸性
C．B的氢化物是以分子形式存在，且某些分子间存在氢键
D．E的原子序数一定是A的5倍，且原子半径比A大

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