题目内容

SCR法(选择性催化还原技术)是一种以NH3作为还原剂,将烟气中NOX分解成无害的N2和H2O的干法脱硝技术,反应原理为:①6NO+4NH3═5N2+6H2O;②6NO2+8NH3═7N2+12H2O;③NO+NO2+2NH3═2N2+3H2O;下列说法正确的是(  )
A、NOX主要来自于汽车尾气的排放,是引起温室效应的主要气体之一B、N2中Π键与O键之比为1:2C、反应③中每生成22.4LN2,转移电子数1.5NAD、NH3的沸点比PH3的沸点高
分析:A.NOX主要来自于汽车尾气的排放,温室效应是由于全球二氧化碳等气体的排放量不断增加,导致地球平均气温不断上升的现象;
B.共价单键是σ键,共价三键中含有2个π键1个σ键;
C.根据氮元素化合价的变化来分析;
D.利用相对分子质量分析分子间作用力,并注意氨气分子中有氢键;
解答:解:A.NOx是汽车尾气中的主要污染物之一,二氧化碳是大气中的主要温室气体,故A错误;
B.N2中,存在N≡N,有1个σ键和2个π键,π键与σ键之比为2:1,故B错误;
C.N元素的化合价变化为NO中+2→0化合价降低,NO2中+4→0化合价降低,NH3中-3→0化合价升高,每生成22.4LN2,转移电子数3NA,故C错误;
D.因结构相似时,相对分子质量越大,分子间作用力越大,但氨气分子间还存在氢键,则NH3的沸点高于PH3,故D正确;
故选D.
点评:本题考查氮的氧化物、氮气、有关氮元素的氧化还原以及物质熔沸点的比较,侧重考查物质的结构与性质,明确氮气分子结构σ键和π键是解本题关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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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.

(12分)随着氮氧化物污染的日趋严重,我国将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前,消除氮氧化物污染有多种方法:
(1)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(g)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H.某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时刻测得各物质的浓度如下:

     浓度/mol?L-1
时间/min
NO
N2
CO2
0
0.100
0
0
10
0.058
0.021
0.021
20
0.040
0.030
0.030
30
0.040
0.030
0.030
40
0.032
0.034
0.017
50
0.032
0.034
0.017
①T1℃时,该反应的平衡常数K=             (保留两位小数)
②30min后,改变某一条件,经过一段时间后反应重新达到平衡,则改变的条件可能是                       
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中的NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则该反应的△H          (填“>”、“<”或“=”)0
(2)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H20(g) △H=-574kJ.mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H=-1160kJ.mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJ.mol-1
写出CH4和NO2反应生成N2(g) 、CO2(g)和 H2O(l)的热化学方程式:               
                                                               
(3)选择性催化还原(SCR)脱硝技术是目前应用最广、最有效的烟气脱硝技术之一。该技术涉及以下反应:4NO(g)+4NH3(g)+ O2(g)=在4N2(g)+ 6H2O(g),在恒容的密闭容器中,下列有关说法中正确的是     (填字母)
A.其他条件不变,使用高效催化剂,烟气中NO的转化率增大
B.单位时间内消耗NH3和NO的物质的量之比为1:1时,反应达到平衡
C.其他条件不变时升高温度,反应的平衡常数减小
D.反应达到平衡后,再向容器中充入等量的反应物,再次达到平衡时,NO的转化率减小
(4)以NO2 、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图所示,在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y,该电极的电极反应可表示为                             

(12分)随着氮氧化物污染的日趋严重,我国将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前,消除氮氧化物污染有多种方法:

(1)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(g)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)  △H.某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时刻测得各物质的浓度如下:

      浓度/mol•L-1

时间/min

NO

N2

CO2

0

0.100

0

0

10

0.058

0.021

0.021

20

0.040

0.030

0.030

30

0.040

0.030

0.030

40

0.032

0.034

0.017

50

0.032

0.034

0.017

①T1℃时,该反应的平衡常数K=              (保留两位小数)

②30min后,改变某一条件,经过一段时间后反应重新达到平衡,则改变的条件可能是                       

③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中的NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则该反应的△H           (填“>”、“<”或“=”)0

(2)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:

①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H20(g)  △H=-574kJ.mol-1

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)    △H=-1160kJ.mol-1

③H2O(g)=H2O(l)  △H=-44.0kJ.mol-1

写出CH4和NO2反应生成N2(g) 、CO2(g)和 H2O(l)的热化学方程式:               

                                                                

(3)选择性催化还原(SCR)脱硝技术是目前应用最广、最有效的烟气脱硝技术之一。该技术涉及以下反应:4NO(g)+4NH3(g)+ O2(g)=在4N2(g)+ 6H2O(g),在恒容的密闭容器中,下列有关说法中正确的是      (填字母)

A.其他条件不变,使用高效催化剂,烟气中NO的转化率增大

B.单位时间内消耗NH3和NO的物质的量之比为1:1时,反应达到平衡

C.其他条件不变时升高温度,反应的平衡常数减小

D.反应达到平衡后,再向容器中充入等量的反应物,再次达到平衡时,NO的转化率减小

(4)以NO2 、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图所示,在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y,该电极的电极反应可表示为                             

 

 

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