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“绿水青山就是金山银山”。运用化学反应原理研究氮的化合物的反应对缓解能源危机、治理环境污染具有重要意义。

(1)肼是一种高能燃料。已知各共价键键能如表:
N≡N O=O N-N N-H O-H
键能(kJ•mol-1 946 497 193 391 463
N2H4(g)+O2(g)⇌N2(g)+2H2O(l);△H=
-544
-544
kJ•mol-1
(2)目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理如图1,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示。
①写出该脱硝原理总反应的化学方程式
2C2H4+6NO+3O2=3N2+4CO2+4H2O
2C2H4+6NO+3O2=3N2+4CO2+4H2O

②为达到最佳的脱硝效果,应采取的条件为
350℃,负载率为3.0%
350℃,负载率为3.0%
。(填温度和负载率数值)
(3)CaSO3与Na2SO4混合浆液可用于脱除NO2,反应过程为:
Ⅰ.CaSO3(s)+SO42-(aq)⇌CaSO4(s)+SO32-(aq)
Ⅱ.SO32-(aq)+2NO2(g)+H2O(l)⇌SO42-(aq)+2NO2-(aq)+2H+(aq)
浆液中CaSO3质量一定时,Na2SO4的质量与NO2的去除率变化趋势如图3所示。a点后NO2去除率降低的原因是
过量的SO42-对Ⅱ平衡起到了抑制作用,导致NO2去除率降低
过量的SO42-对Ⅱ平衡起到了抑制作用,导致NO2去除率降低

(4)检测烟道气中NOx含量的步骤如下:
Ⅰ.将VL气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化为NO3-
Ⅱ.加水稀释至100.00mL,量取20.00mL该溶液,与V1mLc1mol•L-1FeSO4标准溶液(过量)充分混合;
Ⅲ.用c2mol•L-1KMnO4标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗V2mL。
①滴定过程中主要使用的玻璃仪器有
酸式滴定管
酸式滴定管
和锥形瓶等。
②判断滴定达到终点的依据是
溶液由浅绿色变为紫红色,且半分钟内不褪去
溶液由浅绿色变为紫红色,且半分钟内不褪去

③滴定过程中发生下列反应:
3Fe2++NO3-+4H+═NO↑+3Fe3++2H2O
MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O
判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
A.锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
无影响
无影响

B.读取KMnO4标准溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
偏低
偏低

(5)研究氮氧化物与悬浮的大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
Ⅰ.2NO2(g)+NaCl(s)═NaNO3(s)+ClNO(g)△H1<0  平衡常数:K1
Ⅱ.2NO(g)+Cl2(g)═2ClNO(g)△H2<0  平衡常数:K2
则反应4NO2(g)+2NaCl(s)═2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的△H=
2△H1-△H2
2△H1-△H2
(用△H1,△H2表示);平衡常数为K=
K
2
1
K
2
K
2
1
K
2
。(用K1、K2表示)

【答案】-544;2C2H4+6NO+3O2=3N2+4CO2+4H2O;350℃,负载率为3.0%;过量的SO42-对Ⅱ平衡起到了抑制作用,导致NO2去除率降低;酸式滴定管;溶液由浅绿色变为紫红色,且半分钟内不褪去;无影响;偏低;2△H1-△H2
K
2
1
K
2
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:8引用:1难度:0.6
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  • 1.德国化学家哈伯(F.Haber)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。工业合成氨为解决世界的粮食问题做出了重要贡献,其原理为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=-92.4kJ•mol-1。若已知H-H键的键能为436.0kJ•mol-1,N-H的键能为390.8kJ•mol-1,则N≡N的键能约为
     
    kJ•mol-1

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:0引用:3难度:0.7
  • 2.已知:
    化学键 C-H C-C C=C H-H
    键能/kJ•mol‾1 412 348 612 436
    则乙苯催化脱氢制苯乙烯:的反应热为(  )

    发布:2024/12/30 18:0:1组卷:19引用:2难度:0.9
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    已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O (g)ΔH=-483.6kJ/mol
    3H2 (g)+N2(g)⇌2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol
    计算断裂1mol N≡N键需要能量
     
    kJ,氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键键
     
    (填“强”或“弱”),因此氢气与二者反应的条件不同.
    (2)氢气是工业合成氨的原料气,而氨气可用于合成硝酸.已知:N2(g)+O2(g)=2NO (g)ΔH=+180.8kJ/mol,写出氨气与氧气反应生成一氧化氮和气态水的热化学方程式
     

    (3)据报道,科学家在实验室已研制出在燃料电池的反应容器中,利用特殊电极材料以H2
    和O2为原料制取过氧化氢的新工艺.原理如图2所示.请写出甲电极的电极反应式
     

    发布:2024/12/30 14:30:1组卷:9引用:3难度:0.1
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