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5.尿素[CO(NH2)2]在一定条件下能有效将NO转化为N2.如图为CO(NH2)2与某种烟气(主要为N2、NO)中NO的物质的量比值分别为1:2、2:1、3:1时,NO脱除率(NO的消耗量与NO的原始量的比值)随温度变化的曲线图.
(1)CO(NH2)2与NO反应过程中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:3.
(2)CO(NH2)2与NO的物质的量比值为2:1的曲线是b(填字母)
(3)尿素脱除烟气的最佳温度为900℃
(4)曲线a中,NO的起始浓度为5×10-4mg/m3,从A点到B点经过0.5s,该时间段内NO的脱除速率为2×10-4mg/(m3•s)

分析 (1)氧化产物与还原产物均为氮气,根据电子转移守恒计算;
(2)CO(NH2)2 的含量越高,NO脱除率越高;
(3)选择温度应使NO脱除率最高;
(4)A点到B点NO脱除率由0.55变为0.75,故NO的浓度变化量为(0.75-0.55)×5×10-4 mg/m3=1×10-4 mg/m3,再利用$\frac{浓度变化量}{时间}$计算NO的脱除速率.

解答 解:(1)氧化产物与还原产物均为氮气,[CO(NH2)2]中N元素化合价升高得到氧化产物,NO中化合价降低得到还原产物,根据电子转移守恒,氧化产物与还原产物的物质的量之比为(2-0):[0-(-3)]=2:3,
故答案为:2:3;
(2)CO(NH2)2 的含量越高,NO的转化率越大,即NO脱除率越高,所以CO(NH2)2与NO的物质的量比值为2:1的曲线是b,
故答案为:b;
(3)由图可知,900℃时NO脱除率最高,故选择温度为:900℃,
故答案为:900℃;
(4)A点到B点NO脱除率由0.55变为0.75,故NO的浓度变化量为(0.75-0.55)×5×10-4 mg/m3=1×10-4 mg/m3,所以NO的脱除速率=$\frac{1×1{0}^{-4}mg}{0.5s}$=2×10-4mg/(m3.s),
故答案为:2×10-4.

点评 本题考查氧化还原反应计算、读图获取信息的能力,注意图象中的曲线趋向和转折点,侧重考查学生分析解决问题的能力.

练习册系列答案
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10.某同学完成以胆矾为原料制取氧化铜固体实验,并用氧化铜和氯酸钾的混合物制取氧气,测量生成氧气的体积.试回答:
(1)向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液至不再产生沉淀,反应的化学方程式为CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4.
(2)将溶液和沉淀放入蒸发皿中加热直至沉淀全部变黑,冷却后过滤.过滤时由于操作失误,造成滤液浑浊,但滤纸尚未破损.造成滤液浑浊的原因可能是溶液的液面高过滤纸的边缘.
(3)某同学设计了如图所示的装置,用于测量一定质量的氯酸钾在氧化铜催化作用下分解生成氧气的体积.
①在试管中发生反应的化学方程式为2KClO3$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$ 2KCl+3O2↑;
②检查装置气密性后,将CuO和KClO3的混合物平铺在试管底部,将量筒装满水倒扣在水槽中.后续操作的正确顺序是(用下列操作中的部分或全部步骤代号回答)
a.用酒精灯给试管中的药品加热
b.待有连续气泡产生时,将导气管出气端管口伸入盛满水的量筒内
c.将导气管储气罐关口伸入盛满水的量筒内
d.使量筒内液面与水槽中液面持平,然后读数
e.停止加热,使试管冷却至室温(如图,导管出口高于液面)
③按正确操作及顺序完成实验后,测得的气体体积比理论值低,可能的原因是开始产生成的氧气未收集,或氯酸钾未完全分解等.
(4)请写出初中化学设计的两种不加热不通电生成氧气的化学方应(用化学方程式表示,反应物不得重复使用):2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,2O3$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$3O2.

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