汽车尾气中的NOx是大气污染物之一,科学家们在尝试用更科学的方法将NOx转化成无毒物质,从而减少汽车尾气污染。
(1)压缩天然气(CNG)汽车的优点之一是利用催化技术能够将NOx转变成无毒的CO2和N2。
①CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1<0
②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2<0
③CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) +2H2O(g) △H3= 。(用△H1和△H2表示)
(2)在恒压下,将CH4(g)和NO2(g)置于密闭容器中发生化学反应③,在不同温度、不同投料比时,NO2的平衡转化率见下表:
投料比[n(NO2) / n(CH4)] |
400 K |
500 K |
600 K |
1 |
60% |
43% |
28% |
2 |
45% |
33% |
20% |
①写出该反应平衡常数的表达式K= 。
②若温度不变,提高[n(NO2) / n(CH4)]投料比,则K将 。(填“增大”、“减小”或“不变”。)
③400 K时,将投料比为1的NO2和CH4的混合气体共0.04 mol,充入一装有催化剂的容器中,充分反应后,平衡时NO2的体积分数 。
(3)连续自动监测氮氧化物(NOx)的仪器动态库仑仪的工作原理示意图如图1
图1 图2
①NiO电极上NO发生的电极反应式: 。
②收集某汽车尾气经测量NOx的含量为1.12%(体积分数),若用甲烷将其完全转化为无害气体,处理1×104L(标准状况下)该尾气需要甲烷30g,则尾气中V(NO)︰V(NO2)=
(4)在容积相同的两个密闭容器内 (装有等量的某种催化剂) 先各通入等量的CH4,然后再分别充入等量的NO和NO2。在不同温度下,同时分别发生②③两个反应:并在t秒时测定其中NOx转化率,绘得图象如图2所示:
①从图中可以得出的结论是
结论一:相同温度下NO转化效率比NO2的低
结论二:在250℃-450℃时,NOx转化率随温度升高而增大,450℃-600℃时NOx转化率随温度升高而减小
结论二的原因是
②在上述NO2和CH4反应中,提高NO2转化率的措施有_________。(填编号)
A.改用高效催化剂 B.降低温度 C.分离出H2O(g) D.增大压强
E.增加原催化剂的表面积 F.减小投料比[n(NO2) / n(CH4)]
(9分)
烟气中NOX是NO和NO2的混合物(1)根据废气排放标准,1 m3烟气最高允许含400 mg NOx。若NOX中NO质量分数为0.54,则100 m3烟气中最高允许含NOx __________L(标准状况),最高允许NOx分子数目为。
(2)如果用溶质质量分数为0.106的Na2CO3水溶液(密度1.1 g/mL)作为NOx吸收剂,该碳酸钠溶液物质的量浓度为____________mol/L。(3)已知:
(NO
不能直接被Na2CO3水溶液吸收)
1000 m3(1)中所述烟气尽可能被(2)中所述Na2CO3水溶液吸收,至少需要L Na2CO3水溶液(保留2位小数),烟气中NOx(填“能”或“不能”)被除尽。
(16分)
有五瓶损坏标签的试剂,分别盛有硫酸溶液、氢氧化钾溶液、硝酸钡溶液、碳酸氢钠溶液、氯化铜溶液,为了确定各瓶中是什么试剂,将它们任意编号为A、B、C、D、E。观察发现,C试剂颜色为蓝色,其余为无色;四种无色试剂A、B、D、E用小试管各取少量,两两相互滴加,反应现象为:A与其余三种混合无明显现象,B与D出现白色沉淀,B与E无明显现象,D与E混合有气泡产生;A与C混合有蓝色沉淀。由此,可判定各试剂瓶中所盛试剂为(用主要成分的化学式表示):
A____________,B____________,C____________,D____________,E____________。
另外,请写出下面的离子方程式:
(1)B与D:_____________________________________________。
(2)D与E:______________________________________________。
(3)A与C:_____________________________________________。
(18分)(1)请把符合要求的化学方程式的字母填在下列空白处:
①既属于分解反应又是氧化还原反应的是________。
②属于分解反应,但不是氧化还原反应的是________。
③既属于化合反应,又是氧化还原反应的是________。
④属于化合反应,但不是氧化还原反应的是________。
⑤不属于四种基本反应类型的氧化还原反应的是________。
A.(NH4)2SO3![]() ![]() |
B.2CO+O2![]() |
C.2C+SiO2![]() |
D.NH4NO3![]() |
E.CaCO3 + CO2+ H2O=Ca(HCO3)2
F.MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
(2)根据反应Al+4HNO3(稀)=Al(NO3)3+NO↑+2H2O,回答下列问题:
①还原剂是________,还原产物是________。
②被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量比是________。
③用单线桥表示此反应转移的电子数目及方向。
(12分)
现有以下物质:①铝②稀硝酸③氯化氢④氨气⑤甲烷⑥氢氧化钠⑦氯化钙⑧碳酸钡⑨氢氧化铜⑩水 [(1)—(4)用相应物质的序号填写]
(1)可以导电的有
(2)属于电解质的有
(3)属于非电解质的有
(4)属于弱电解质的有
(5)写出⑥和⑧代表物质的电离方程式
某芳香烃A有如下转化关系:
按要求填空:
⑴ 写出反应②和⑤的反应条件:②;⑤.
⑵ 写出A和F结构简式:A;F.
⑶ 写出反应③对应的化学方程式:.
⑷ 属于取代反应的有________________________________(填序号).
⑸ 根据已学知识和获取的信息,以CH3COOH,
为原料合成重要的化工产品
。
合成路线流程图示例如下: