硝酸工業(yè)中尾氣的N的氧化物(NO,NO2)是主要的大氣污染之一,其常用的治理方法中有以下兩種(已簡(jiǎn)化)。

NaOH吸收法,反應(yīng)原理如下:

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

氨催化還原法,反應(yīng)原理是:

現(xiàn)有一定量的含NO2和NO的硝酸工業(yè)尾氣(不含其他氣體),若用過(guò)量的NaOH吸收后,溶液中NaNO3和NaNO2的物質(zhì)的量之比恰好與原尾氣中NO和NO2的物質(zhì)的量之比相等。

(1)若用NOx表示該尾氣中氮的氧化物的平均組成,試求x的值。

x=__________________________________________。

(2)將1體積的該尾氣用②的方法處理,至少消耗相同狀況下的NH3的體積為_(kāi)___________。

(3)配平下列方程式:

______NOx+_____NH3=______N2+_____H2O

(1)1.75  (2)1.17  (3)3,2x,(3+2x)/2,3x


解析:

(1)由反應(yīng)方程式及題意,設(shè)n(NO2)∶n(NO)=k(k>1)

又設(shè):NO為1mol,則NO2為kmol。

NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O

1   1   2

應(yīng)有NO消耗量為1mol,生成NaNO2為2mol,余NO2為(k-1)mol。

2NO2+2NaOH====NaNO2+NaNO3+H2O

2   1   1

∴k=3即n(NO2)∶n(NO)=3∶1

(2)由方程式:

NOx+yNH3→N2↑+xH2O

由含氧量守恒有:2x=3y

(3)用1,n法配平:首先NOx前系數(shù)定為1,NH3前為n。

利用原子個(gè)數(shù)守恒,配平N、H元素:

∵“O”原子個(gè)數(shù)守恒:

把n值代回原式,有:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng),既能凈化尾氣,又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca(NO32,其部分工藝流程如下:
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(1)硝酸工業(yè)尾氣一般用堿液吸收,寫(xiě)出一個(gè)吸收尾氣離子方程式
 

(2)上述工藝中采用氣液逆流接觸吸收(尾氣從吸收塔底部進(jìn)入,石灰乳從吸收塔頂部噴淋),其目的是
 
;濾渣可循環(huán)利用,濾渣的主要成分是
 
(填化學(xué)式).
(3)該工藝需控制NO和NO2物質(zhì)的量之比接近1:1.若n(NO):n(NO)>1:1,則會(huì)導(dǎo)致
 
;若n(NO):n(NO)<1:1,則會(huì)導(dǎo)致
 

(4)生產(chǎn)中溶液需保持弱堿性,在酸性溶液中Ca(NO32會(huì)發(fā)生分解,產(chǎn)物之一是NO,其反應(yīng)的離子方程式
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

2013年全國(guó)各地都遭遇“十面霾伏”.其中,機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣和燃煤產(chǎn)生的煙氣對(duì)空氣質(zhì)量惡化貢獻(xiàn)較大.
(1)汽車(chē)尾氣凈化的主要原理為:2NO(g)+2CO(g)
催化劑
2CO2(g)+N2(g).△H<0
若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖甲正確且能說(shuō)明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是
 
(填代號(hào)).
(下圖中υ、K、n、w分別表示正反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量、質(zhì)量分?jǐn)?shù))
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(2)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣和煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染.已知:
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ/mol
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol
H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ/mol
寫(xiě)出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式:
 

(3)用NH3催化還原NOX也可以消除氮氧化物的污染.圖乙,采用NH3作還原劑,煙氣以一定的流速通過(guò)兩種不同催化劑,測(cè)量逸出氣體中氮氧化物含量,從而確定煙氣脫氮率(注:脫氮率即氮氧化物轉(zhuǎn)化率),反應(yīng)原理為:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)?2N2(g)+3H2O(g).
①該反應(yīng)的△S
 
0,△H
 
0(填“>”、“=”或“<”).
②對(duì)于氣體反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)(記作KP),則上述反應(yīng)的KP=
 

③以下說(shuō)法正確的是
 

A.第②種催化劑比第①種催化劑脫氮率高
B.相同條件下,改變壓強(qiáng)對(duì)脫氮率沒(méi)有影響
C.催化劑①、②分別適合于250℃和450℃左右脫氮
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,其原理見(jiàn)圖丙.該電池在使用過(guò)程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y,其電極反應(yīng)為
 

(5)硝酸工業(yè)尾氣中氮氧化物(NO和NO2)可用尿素〔CO(NH22〕溶液除去.反應(yīng)生成對(duì)大氣無(wú)污染的氣體.1mol尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物(假設(shè)NO、NO2體積比為1:1)的質(zhì)量為
 
g.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下

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(1)①工業(yè)生產(chǎn)時(shí),制取氫氣的一個(gè)反應(yīng)為:CO+H2O(g)?CO2+H2,850℃時(shí),往1L密閉容器中充入0.3mol CO和0.2molH2O(g).反應(yīng)4min后建立平衡,體系中c(H2)=0.12mol?L-1.CO的平衡濃度為_(kāi)_____ 轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_____ 該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______ (填計(jì)算結(jié)果).
②在850℃時(shí),以表中的物質(zhì)的量投入恒容反應(yīng)器中,其中向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的有______ (選填A(yù)、B、C、D、E)
A B C D E
n(CO2 3 l 0 1 l
n(H2 2 l 0 1 2
n(CO) 1 2 3 0.5 3
n(H2O) 5 2 3 2 l
(2)合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù).由此可推知,表中T1______300℃(填“>”、“<”或“=”).
 T/°C  T1  300  T2
 K  1.00×107  2.45×105  1.88×103
(3)N2和H2在鐵作催化劑作用下從145℃就開(kāi)始反應(yīng),不同溫度下NH3產(chǎn)率圖1所示.溫度高于900℃時(shí),NH3產(chǎn)率下降,原因是______.

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(4)在化學(xué)反應(yīng)中只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時(shí)才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這些分子被稱(chēng)為活化分子.使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位通常用kJ?mol-1表示.請(qǐng)認(rèn)真觀察圖2,回答問(wèn)題.
圖中所示反應(yīng)是______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),該反應(yīng)的△H=______ (用含E1、E2E的代數(shù)式表示).已知熱化學(xué)方程式:H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ?mol-1,該反應(yīng)的活化能為167.2kJ?mol-1,則其逆反應(yīng)的活化能為_(kāi)_____.
(5)硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣.目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮?dú)夂退,反?yīng)機(jī)理為:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為:______.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:江蘇高考真題 題型:填空題

利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng),既能凈化尾氣,又能獲得應(yīng)用廣泛的
Ca(NO2)2,其部分工藝流程如下:
(1)一定條件下,NO與NO2存在下列反應(yīng):NO(g)+NO2(g)N2O3(g),其平衡常數(shù)表達(dá)式為K=_______。
(2)上述工藝中采用氣--液逆流接觸吸收(尾氣從吸收塔底進(jìn)入,石灰乳從吸收塔頂噴淋),其目的是____________;濾渣可循環(huán)使用,濾渣的主要成分是______(填化學(xué)式)。
(3)該工藝需控制NO和NO2物質(zhì)的量之比接近1:1。若n(NO):n(NO2)>1:1,則會(huì)導(dǎo)致__________________;若n(NO):n(NO2)<1:1,則會(huì)導(dǎo)致__________________。
(4)生產(chǎn)中溶液需保持弱堿性,在酸性溶液中Ca(NO2)2會(huì)發(fā)生分解,產(chǎn)物之一是NO,其反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________。

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