题目内容
【题目】NOx是空气的主要污染物之一。回答下列问题：
(1)汽车尾气中的NO来自于反应：N2(g)＋ O2(g)
2NO(g)。如图表示在不同温度时，一定量NO分解过程中N2的体积分数随时间的变化。则N2(g)＋ O2(g)
2NO(g)为________(填“吸热”或“放热”)反应。2000℃时，向容积为2L的密闭容器中充入10mol N2和5mol O2，发生上述反应，10min达到平衡，产生2mol NO，则10min内的平均反应速率υ(O2)＝____mol·L－1·min－1。
(2)在汽车的排气管上加装催化转化装置可减少NOx的排放。研究表明，NOx的脱除率除与还原剂、催化剂相关外，还取决于催化剂表面氧缺位的密集程度。以La0.8A0.2BCoO3＋X(A、B均为过渡元素)为催化剂，用H2还原NO的机理如下：
第一阶段：B4＋(不稳定)＋H2→低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)
第二阶段：NO(g)＋□→NO(a) ΔH1、K1
2NO(a)→2N(a)+O2(g) ΔH2、K2
2N(a)→N2(g)＋2□ ΔH3、K3
2NO(a)→N2(g)+2O(a) ΔH4、K4
2O(a)→O2(g)＋2□ ΔH5、K5
注：□表示催化剂表面的氧缺位，g表示气态，a表示吸附态
第一阶段用氢气还原B4＋得到低价态的金属离子越多，第二阶段反应的速率越快，原因是_____。第二阶段中各反应焓变间的关系：2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝________；该温度下，NO脱除反应2NO(g) N2(g)＋O2(g)的平衡常数K＝_______(用K1、K2、K3的表达式表示)。
(3)工业废气中的NO和NO2可用NaOH溶液吸收。向20mL0.1mo1·L－1NaOH溶液中通入含NO和NO2的废气，溶液pH随气体体积V的变化如图1所示(过程中温度保持不变)，B点对应的溶液中c(HNO2)＝c(NO2－)，则A点对应溶液中c(NO2-)/c(HNO2)＝________。
(4)氨催化还原法也可以消除NO，原理如图2所示，NO最终转化为H2O和________(填电子式)；当消耗1 molNH3和0.5 molO2时，理论上可消除____________L(标准状况)NO。
【答案】吸热 0.05 还原后催化剂中金属原子的个数不变，价态降低，氧缺位增多，反应速率加快 2ΔH1＋ΔH4＋ΔH5 K12×K2×K3 103.7 
11.2
【解析】
(1)根据图像，T2曲线先到达平衡，反应速率大，温度较高，结合温度对平衡的影响分析判断；根据N2(g)＋ O2(g)
2NO(g)，计算出反应消耗的氧气，再计算10min内的氧气的平均反应速率；
(2)还原后催化剂中金属原子的个数不变，价态降低，氧缺位增多；根据盖斯定律分析解答；
(3)NO和NO2可用NaOH溶液，吸收发生的反应为NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O，根据亚硝酸钠的水解平衡常数Kh=
结合温度不变，Kh不变计算；
(4)由图2知，该原理中的中NO最终转化为H2O和氮气；根据氨气失去的电子的物质的量等于NO和氧气得到的电子总物质的量计算。
(1)根据图像，T2曲线先到达平衡，反应速率大，温度较高，而温度升高，氮气的体积分数减小，说明升高温度平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应；根据N2(g)＋ O2(g)2NO(g)，10min达到平衡，产生2mol NO，则反应的氧气为1mol，10min内的平均反应速率υ(O2)＝
=0.05 mol·L－1·min－1，故答案为：吸热；0.05；
(2)还原后催化剂中金属原子的个数不变，价态降低，氧缺位增多，第二阶段反应速率加快；第二阶段：①NO(g)＋□→NO(a) ΔH1、K1，②2NO(a)→2N(a)+O2(g) ΔH2、K2，③2N(a)→N2(g)＋2□ ΔH3、K3，④2NO(a)→N2(g)+2O(a) ΔH4、K4，⑤2O(a)→O2(g)＋2□ ΔH5、K5，根据盖斯定律，将①×2+②+③得到2NO(g)→O2(g)+ N2(g)，将①×2+④+⑤得到2NO(g)→N2(g)+ O2(g)，即2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝2ΔH1＋ΔH4＋ΔH5；因此2NO(g) N2(g)＋O2(g)的平衡常数K＝K12×K2×K3，故答案为：还原后催化剂中金属原子的个数不变，价态降低，氧缺位增多，反应速率加快；2ΔH1＋ΔH4＋ΔH5；K12×K2×K3；
(3)20mL0.1mo1·L－1NaOH溶液中含有氢氧化钠0.002mol，NO和NO2可用NaOH溶液吸收，发生的反应为NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O，亚硝酸钠的水解平衡常数Kh=，B点对应的溶液中c(HNO2)＝c(NO2－)，Kh= c(OH-)=
=10-10.7，温度不变，Kh不变，A点Kh=，
=
=
=103.7，故答案为：103.7；
(4)由图2可知反应物为氧气、一氧化氮和氨气最终生成物为氮气和水，所以NO最终转化为N2和H2O，氮气的电子式为；氧气、一氧化氮和氨气反应生成氮气和水，反应中氨气失去的电子的物质的量等于NO和氧气得到的电子总物质的量，1mol NH3转化为N2失去3mol电子，0.5mol O2得到2mol电子，则NO转化为N2得到的电子为1mol，所以NO的物质的量为0.5mol，标准状况下的体积为11.2L，故答案为：；11.2。
【题目】下列实验操作规范且能达到目的的是（ ）
目的 | 操作 | |
A | 配制480mL0.1mol/LCuSO4溶液 | 称取8.0g无水硫酸铜放在烧杯中，加入480mL的蒸馏水，用玻璃棒搅拌。 |
B | 除去氯化钠固体中少量的碳酸钙 | 加水稀盐酸、然后加热蒸干。 |
C | 提取碘水中的碘 | 用量筒量取一定量的碘水，倒入分液漏斗，注入四氯化碳，振荡、静置后分液。 |
D | 除去N2气体中的少量O2 | 点燃，然后将混合气体通入澄清石灰水 |
A.AB.BC.CD.D