題目列表(包括答案和解析)
常溫下干燥的混合氣體可能由H2S、H2、Cl2、SO2、NH3、NO2、NO、CO2和O2中的某幾種組成．現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①混合氣體無(wú)色，其密度比空氣密度大；
②混合氣體不能使?jié)駶?rùn)的品紅試紙褪色，打開(kāi)瓶塞無(wú)顏色變化；
③混合氣體通過(guò)濃硫酸時(shí)出現(xiàn)混濁，但氣體的體積變化不明顯，再通過(guò)堿石灰，氣體體積縮小到原來(lái)的10％；
④上述通過(guò)堿石灰的混合氣體，若點(diǎn)燃會(huì)爆炸，恢復(fù)到常溫時(shí)，剩余氣體體積為通過(guò)濃硫酸和堿石灰之前的原混合氣體的2.5％，若使其通過(guò)赤熱的銅網(wǎng)，銅網(wǎng)表面變黑．
⑤當(dāng)原混合氣體通過(guò)硫酸銅溶液時(shí)，剩余氣體為原來(lái)的90％．
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：
(1)原混合物氣體中一定含有________，一定不含有________．
(2)原混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為_(kāi)_______．
（13分）直接排放氮氧化物會(huì)形成酸雨、霧霾，催化還原法和氧化吸收法師常用的處理方法。
（1）用化學(xué)方程式表示NO2形成酸雨的過(guò)程____________________________
（2）利用NH3和CH4等氣體除去煙氣中的氮氧化物。
①NH3的電子式
②熱穩(wěn)定性 NH3 CH4（填“＞”=“<”）
③已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H20(l) △H1=akJ/mol； 欲計(jì)算反應(yīng)CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2H20(l)+2N2(g)的焓變 △H2 則還需要查詢某反應(yīng)的焓變△H3，當(dāng)反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為最簡(jiǎn)整數(shù)比時(shí)，△H3=bkJ/mol，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是__________________________據(jù)此計(jì)算出△H2= kJ/mol （用含a、b的式子表示）。
（3）利用氧化法除去煙氣中的氮氧化物。首先向氮氧化物中補(bǔ)充氧氣，然后將混合氣體通入石灰乳中，使之轉(zhuǎn)化為硝酸鈣。已知某氮氧化物由NO和NO2組成，且n(NO)：n(NO2)=1：3.寫(xiě)出氧化吸收法除去氮氧化物的化學(xué)方程式______________________________________現(xiàn)有標(biāo)況下的O233.6ml，理論上可以處理該氮氧化物______ml（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。
（13分）直接排放氮氧化物會(huì)形成酸雨、霧霾，催化還原法和氧化吸收法師常用的處理方法。
（1）用化學(xué)方程式表示NO2形成酸雨的過(guò)程____________________________
（2）利用NH3和CH4等氣體除去煙氣中的氮氧化物。
①NH3的電子式
②熱穩(wěn)定性 NH3 CH4（填“＞”=“<”）
③已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H20(l) △H1=akJ/mol； 欲計(jì)算反應(yīng)CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2H20(l)+2N2(g)的焓變 △H2則還需要查詢某反應(yīng)的焓變△H3，當(dāng)反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為最簡(jiǎn)整數(shù)比時(shí)，△H3=bkJ/mol，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是__________________________據(jù)此計(jì)算出△H2= kJ/mol （用含a、b的式子表示）。
（3）利用氧化法除去煙氣中的氮氧化物。首先向氮氧化物中補(bǔ)充氧氣，然后將混合氣體通入石灰乳中，使之轉(zhuǎn)化為硝酸鈣。已知某氮氧化物由NO和NO2組成，且n(NO)：n(NO2)=1：3.寫(xiě)出氧化吸收法除去氮氧化物的化學(xué)方程式______________________________________現(xiàn)有標(biāo)況下的O233.6ml，理論上可以處理該氮氧化物______ml（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。
合成氨然后再生產(chǎn)尿素是最重要的化工生產(chǎn)。
I．在3個(gè)2 L的密閉容器中，在相同的溫度下、使用相同的催化劑分別進(jìn)行反應(yīng)：
3H2(g) + N2(g)
2NH3(g)，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
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甲 |
乙 |
丙 |
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反應(yīng)物投入量 |
3 mol H2、2 mol N2 |
6 mol H2、4mol N2 |
2 mol NH3 |
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達(dá)到平衡的時(shí)間/min |
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5 |
8 |
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平衡時(shí)N2的濃度/mol·L－1 |
c1 |
1.5 |
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NH3的體積分?jǐn)?shù) |
ω1 |
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ω3 |
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混合氣體密度/g·L－1 |
ρ1 |
ρ2 |
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（1）容器乙中反應(yīng)從開(kāi)始到達(dá)平衡的反應(yīng)速率為v(H2)=___________。
（2）在該溫度下甲容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)K= (用含c1的代數(shù)式表示)。
（3）分析上表數(shù)據(jù)，下列關(guān)系正確的是________（填序號(hào)）：
a．2c1 > 1.5 b．2ρ1 = ρ2 c．ω3 = ω1
II．工業(yè)上用氨氣合成尿素（H2NCONH2）的反應(yīng)在進(jìn)行時(shí)分為如下兩步：
第一步：2NH3(l)＋CO2(g)
H2NCOONH4 (l) (氨基甲酸銨)
△H1
第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l)
△H2
（4）某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)中各組分隨時(shí)間的變化如左下圖I所示：
①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定，則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第 步反應(yīng)決定。
②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度T的變化如右上圖II所示，則△H2 0；③若第一步反應(yīng)升溫時(shí)氨氣濃度增大，請(qǐng)?jiān)趫DII中畫(huà)出第一步反應(yīng)K1隨溫度T變化曲線，并作出必要的標(biāo)注。
（5）氨和尿素溶液都可以吸收硝工業(yè)尾氣中的NO、NO2，將其轉(zhuǎn)化為N2。
①尿素與NO、NO2三者等物質(zhì)的量反應(yīng)為：CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O
該反應(yīng)中的氧化劑為 （寫(xiě)化學(xué)式）。
②已知：N2(g)+O2(g)= 2NO(g) △H =a kJ·mol－1
N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g) △H2=bkJ· kJ·mol－1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H = c kJ·mol－1
則4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H= 。
③尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如下圖所示。其工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為 。
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