【題目】SCR和NSR技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動機在空氣過量條件下的NOx排放.
(1)SCR(選擇性催化還原)工作原理:
①尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2 , 該反應(yīng)的化學(xué)方程式: .
②反應(yīng)器中NH3還原NO2的化學(xué)方程式: .
③當(dāng)燃油中含硫量較高時,尾氣中SO2在O2作用下會形成(NH4)2SO4 , 使催化劑中毒.用化學(xué)方程式表示(NH4)2SO4的形成: .
④尿素溶液濃度影響NO2的轉(zhuǎn)化,測定溶液中尿素(M=60gmol﹣1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,將所含氮完全轉(zhuǎn)化為NH3 , 所得NH3用過量的v1 mL c1 molL﹣1H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2mL c2 molL﹣1NaOH溶液恰好中和,則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 .
(2)NSR(NOx儲存還原)工作原理:
NOx的儲存和還原在不同時段交替進行,如圖a所示.
①通過BaO和Ba(NO3)2的相互轉(zhuǎn)化實驗NOx的儲存和還原.儲存NOx的物質(zhì)是 .
②用H2模擬尾氣中還原性氣體研究了Ba(NO3)2的催化還原過程,該過程分兩步進行,圖b表示該過程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時間的變化關(guān)系.第一步反應(yīng)消耗的H2與Ba(NO3)2的物質(zhì)的量之比是 .
③還原過程中,有時會產(chǎn)生笑氣(N2O).用同位素示蹤法研究發(fā)現(xiàn)笑氣的產(chǎn)生與NO有關(guān).在有氧條件下15NO與NH3以一定比例反應(yīng)時,得到的笑氣幾乎都是15NNO.將該反應(yīng)的化學(xué)方程式補充完整: .
【答案】
(1)CO(NH2)2+H2O 2NH3↑+CO2↑;8NH3+6NO2 7N2+12H2O;2SO2+O2+4NH3+2H2O═2(NH4)2SO4;
(2)BaO;8:1;415NO+4NH3+3O2 415NNO+6H2O
【解析】解:(1)①尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2 , 反應(yīng)物為尿素和水,反應(yīng)生成物為氨氣和水,原子守恒書寫化學(xué)方程式為:CO(NH2)2+H2O 2NH3↑+CO2↑,
故答案為:CO(NH2)2+H2O 2NH3↑+CO2↑;
②NH3在催化劑作用下還原NO2生成氮氣和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為8NH3+6NO2 7N2+12H2O,
故答案為:8NH3+6NO2 7N2+12H2O;
③SO2在O2作用下與NH3、H2O反應(yīng)形成(NH4)2SO4 , 此反應(yīng)中SO2是還原劑,氧氣是氧化劑,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SO2+O2+4NH3+2H2O═2(NH4)2SO4 ,
故答案為:2SO2+O2+4NH3+2H2O═2(NH4)2SO4;
④涉及反應(yīng)為2NH3+H2SO4=n(NH4)2SO4 , 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O,反應(yīng)中n(H2SO4)=v1×c1×10﹣3mol,n(NaOH)=v2×c2×10﹣3mol,
由方程式可知n(NaOH)+n(NH3)=2n(H2SO4),
則n(NH3)=(2v1×c1×10﹣3﹣v2×c2×10﹣3)mol,
則m(CO(NH2)2)= ×(2v1×c1×10﹣3﹣v2×c2×10﹣3)mol×60g/mol=(0.06v1c1﹣0.03v2c2 )g,尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 = ,
故答案為: ;(2)①由圖示可知BaO和NOx反應(yīng)生成Ba(NO3)2 , Ba(NO3)2再還原為N2 , 則儲存NOx的物質(zhì)為BaO,故答案為:BaO;
②第一步反應(yīng)中H2被氧化生成水,化合價由0價升高到+1價,Ba(NO3)2的N元素化合價由+5價降低到﹣3價,生成氨氣,則1molBa(NO3)2生成氨氣轉(zhuǎn)移16mol電子,參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為 =8mol,則消耗的H2與Ba(NO3)2的物質(zhì)的量之比是8:1,
故答案為:8:1;③在有氧條件下15NO與NH3以一定比例反應(yīng)時,得到的笑氣幾乎都是15NNO,由N元素守恒可知15NO與NH3應(yīng)為1:1,可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為415NO+4NH3+3O2 415NNO+6H2O,
故答案為:415NO+4NH3+3O2 415NNO+6H2O
(1)①尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2 , 結(jié)合原子守恒配平書寫化學(xué)方程式;
②反應(yīng)器中NH3還原NO2生成氮氣和水,根據(jù)電子守恒和原子守恒可得此反應(yīng)的化學(xué)方程式;
③SO2在O2作用下與NH3、H2O反應(yīng)形成(NH4)2SO4 , 此反應(yīng)中SO2是還原劑,氧氣是氧化劑,結(jié)合電子守恒和原子守恒可得此反應(yīng)的化學(xué)方程式;
④涉及反應(yīng)為2NH3+H2SO4=n(NH4)2SO4 , 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O,由方程式可知n(NaOH)+n(NH3)=2n(H2SO4),以此計算;(2)①由圖a可知儲存NOx的物質(zhì)是BaO;②第一步反應(yīng)中H2被氧化生成水,化合價由0價升高到+1價,Ba(NO3)2的N元素化合價由+5價降低到﹣3價,生成氨氣,結(jié)合得失電子數(shù)目相等計算;③在有氧條件下15NO與NH3以一定比例反應(yīng)時,得到的笑氣幾乎都是15NNO,由N元素守恒可知15NO與NH3應(yīng)為1:1,結(jié)合電子得失相等配平.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】哈伯因發(fā)明了由氮氣和氫氣合成氨氣的方法而獲得1918年諾貝爾化學(xué)獎。
N2+3H22NH3
現(xiàn)向一密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2,在一定條件下使該反應(yīng)發(fā)生,下列有關(guān)說法正確的是( )
A.達(dá)到化學(xué)平衡時,N2將完全轉(zhuǎn)化為NH3
B.達(dá)到化學(xué)平衡時,N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度一定相等
C.達(dá)到化學(xué)平衡時,N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度不再變化
D.達(dá)到化學(xué)平衡時,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率都為零
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(14分)綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途.某化學(xué)興趣小組對綠礬的一些性質(zhì)進行探究.回答下列問題:
(1)在試管中加入少量綠礬樣品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化.再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅.由此可知:、 .
(2)為測定綠礬中結(jié)晶水含量,將石英玻璃管(帶端開關(guān)K1和K2)(設(shè)為裝置A)稱重,記為m1 g.將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為 m2 g.按下圖連接好裝置進行實驗.
①儀器B的名稱是 .
②將下列實驗操作步驟正確排序(填標(biāo)號);重復(fù)上述操作步驟,直至A恒重,記為m3 g.
a.點燃酒精燈,加熱b.熄滅酒精燈c.關(guān)閉K1和K2
d.打開K1和K2 , 緩緩?fù)ㄈ隢2e.稱量Af.冷卻至室溫
③根據(jù)實驗記錄,計算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x=(列式表示).若實驗時按a、d次序操作,則使x(填“偏大”“偏小”或“無影響”).
(3)為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物,將(2)中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中,打開K1和K2 , 緩緩?fù)ㄈ隢2 , 加熱.實驗后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末.
①C、D中的溶液依次為(填標(biāo)號).C、D中有氣泡冒出,并可觀察到的現(xiàn)象分別為 .
a.品紅b.NaOHc.BaCl2d.Ba(NO3)2e.濃H2SO4
②寫出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式 .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硒(Se)是人體健康必需的一種微量元素。已知Se的原子結(jié)構(gòu)示意圖為:。下列說法不正確的是( )
A. 該元素處于第四周期第ⅥA族 B. SeO2既有氧化性又有還原性
C. 該原子的質(zhì)量數(shù)為34 D. 酸性:HBrO4 > H2SeO4
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】古代哲學(xué)家們形成了不少有關(guān)物質(zhì)構(gòu)成的觀點,但最終都沒有成為科學(xué),是因為
A.古人的思辨能力不強B.古人的觀點沒有實驗依據(jù)
C.古人的協(xié)作精神不強D.古人的分析推理能力較弱
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(15分)研究發(fā)現(xiàn),在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物負(fù)載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性,顯示出良好的應(yīng)用前景.回答下列問題:
(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為 . 元素Mn與O中,第一電離能較大的是 , 基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是 .
(2)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為和 .
(3)在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中,沸點從高到低的順序為 , 原因是 .
(4)硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了σ鍵外,還存在 .
(5)MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖),其中陰離子采用面心立方最密堆積方式,X射線衍射實驗測得MgO的晶胞參數(shù)為a=0.420nm,則r(O2﹣)為nm.MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)為a'=0.448nm,則r(Mn2+)為nm.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)要求完成題目.
(1)與氬原子電子層結(jié)構(gòu)相同的﹣2價陰離子的結(jié)構(gòu)示意圖 .
(2)寫出含有6個質(zhì)子,8個中子的原子的化學(xué)符號是 .
(3)用“<”或“>”填空:A.酸性:H2SO4HClO4 , B.堿性:Ca(OH)2Ba(OH)2
(4)用電子式表示氯化鎂的形成過程 .
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