2.裝有1體積NO和NO2的混合氣體的集氣瓶倒立于無(wú)O2的蒸餾水中.至水面不再上式時(shí).測(cè)得瓶?jī)?nèi)氣體的體積縮小1/4.則原混合氣體中NO的體積分?jǐn)?shù)為 A.75% B.62.5% C.37.5% D.25% 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

汽車尾氣中的NOx是大氣污染物之一,科學(xué)家們?cè)趪L試用更科學(xué)的方法將NOx轉(zhuǎn)化成無(wú)毒物質(zhì),從而減少汽車尾氣污染。
(1)壓縮天然氣(CNG)汽車的優(yōu)點(diǎn)之一是利用催化技術(shù)能夠?qū)Ox轉(zhuǎn)變成無(wú)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)在恒壓下,將CH4(g)和NO2(g)置于密閉容器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)③,在不同溫度、不同投料比時(shí),NO2的平衡轉(zhuǎn)化率見下表:

投料比[n(NO2) / n(CH4)]
400 K
500 K
600 K
1
60%
43%
28%
2
45%
33%
20%
 
①寫出該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=         。
②若溫度不變,提高[n(NO2) / n(CH4)]投料比,則K將         。(填“增大”、“減小”或“不變”。)
③400 K時(shí),將投料比為1的NO2和CH4的混合氣體共0.04 mol,充入一裝有催化劑的容器中,充分反應(yīng)后,平衡時(shí)NO2的體積分?jǐn)?shù)        。
(3)連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)氮氧化物(NOx)的儀器動(dòng)態(tài)庫(kù)侖儀的工作原理示意圖如圖1

圖1                                    圖2
①NiO電極上NO發(fā)生的電極反應(yīng)式:                                
②收集某汽車尾氣經(jīng)測(cè)量NOx的含量為1.12%(體積分?jǐn)?shù)),若用甲烷將其完全轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體,處理1×104L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)該尾氣需要甲烷30g,則尾氣中V(NO)︰V(NO2)=   
(4)在容積相同的兩個(gè)密閉容器內(nèi) (裝有等量的某種催化劑) 先各通入等量的CH4,然后再分別充入等量的NO和NO2。在不同溫度下,同時(shí)分別發(fā)生②③兩個(gè)反應(yīng):并在t秒時(shí)測(cè)定其中NOx轉(zhuǎn)化率,繪得圖象如圖2所示:
①?gòu)膱D中可以得出的結(jié)論是
結(jié)論一:相同溫度下NO轉(zhuǎn)化效率比NO2的低
結(jié)論二:在250℃-450℃時(shí),NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,450℃-600℃時(shí)NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小
結(jié)論二的原因是                                                    
②在上述NO2和CH4反應(yīng)中,提高NO2轉(zhuǎn)化率的措施有_________。(填編號(hào))
A.改用高效催化劑     B.降低溫度     C.分離出H2O(g)       D.增大壓強(qiáng)
E.增加原催化劑的表面積   F.減小投料比[n(NO2) / n(CH4)]

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在常溫下,將a mol NO2和NO的混合氣體通入過(guò)量的飽和NaHCO3溶液中,再使逸出的氣體通過(guò)裝有顆粒狀的Na2O2的干燥管,最后收集到b mL氣體,則原混合氣體中NO2和NO的體積比為(填>,<或=).

(1)若b為NO2時(shí),則V(NO2)∶V(NO)________3∶1

(2)若b為NO2時(shí)和NO時(shí),則V(NO2)∶V(NO)________3∶1

(3)若b為NO2和O2時(shí),則V(NO2)∶V(NO)________3∶1

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常溫下,將m mL NO2和NO混合氣通入過(guò)量飽和NaHCO3溶液中,再使逸出的氣體通過(guò)裝有Na2O2(過(guò)量)的干燥管,最后收集到n mL b氣體,據(jù)NO2和NO的體積比推斷b的成分,正確的是             (  )

A.當(dāng)V(NO2):V(NO)=3:1時(shí),b為NO2

B.當(dāng)V(NO2):V(NO)<3:1時(shí),b為O2

C.當(dāng)V(NO2):V(NO)>3:1時(shí),b為NO和NO2

D.當(dāng)V(NO2):V(NO)=3:1時(shí),b為NO2和O2

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(18分)實(shí)驗(yàn)室常用下列裝置制備、收集二氧化氮?dú)怏w,并探究其性質(zhì)。

(1)裝置A中的分液漏斗里盛裝的液體通常是         ,圓底燒瓶中預(yù)先加入的是銅片,但鐵的價(jià)格比銅的價(jià)格低,此處用銅片不用鐵片的原因是             。
(2)干燥管D中裝的干燥劑是無(wú)水氯化鈣,其作用是                            。
(3)隨著時(shí)間的推移,濃硝酸逐漸變稀,裝置E的作用是吸收尾氣,吸收過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O ;NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
①NO和NO2混合氣體的組成可表示成NOx,該混合氣體通入NaOH溶液被完全吸收時(shí),x的值可以為                    (填字母)

A.1.1 B.1.2 C.1.5 D.1.8
②現(xiàn)有2.4mol NO2和1.2mol NO組成的混合氣體,要用NaOH溶液使其完全吸收,最終無(wú)氣體剩余,F(xiàn)有濃度為1mol/L的NaOH溶液,則需此NaOH溶液的體積至少是        L。
(4)在上述裝置中,若改用其它收集裝置,最后收集到的氣體中無(wú)NO2氣體,則采用的收集裝置是     (選填“F”或 “G”)。

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甲同學(xué)釆用如圖Ⅰ所示裝置驗(yàn)證銅與稀硝酸的反應(yīng),并用排水法收集NO氣體

(1)寫出試管內(nèi)溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O

(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到試管內(nèi)的溶液呈
色;收集氣體的試管內(nèi)的氣體呈
無(wú)
無(wú)

(3)乙同學(xué)認(rèn)為甲雖然收集到的氣體是一氧化氮,但并不能說(shuō)明反應(yīng)中一定生成一氧化氮.他的理由是
在銅和稀硝酸反應(yīng)容器的上部看到了紅棕色氣體
在銅和稀硝酸反應(yīng)容器的上部看到了紅棕色氣體
在銅和稀硝酸反應(yīng)容器的上部看到了紅棕色氣體
在銅和稀硝酸反應(yīng)容器的上部看到了紅棕色氣體

有關(guān)化學(xué)方程式為:
2NO+O2=2NO2
2NO+O2=2NO2

(4)丙同學(xué)釆用如圖Ⅱ所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明了銅與稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮.該同學(xué)的步驟如下表所示,請(qǐng)回答實(shí)驗(yàn)中的有關(guān)問(wèn)題.
實(shí)驗(yàn)步驟 問(wèn)題
1從U型管左端加入稀硝酸直至充滿U型管右端 ∥/
2用附有銅絲的膠塞塞住U型管右端,觀察現(xiàn)象 現(xiàn)象是
有無(wú)色氣體產(chǎn)生,右邊溶液逐漸變成綠色
有無(wú)色氣體產(chǎn)生,右邊溶液逐漸變成綠色
3待反應(yīng)停止后打開膠塞,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 現(xiàn)象是
無(wú)色氣體與空氣接觸后立即變成紅棕色
無(wú)色氣體與空氣接觸后立即變成紅棕色
(5)從環(huán)保的角度看,丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)存在的缺陷是
將氮氧化合物放入空氣中會(huì)污染環(huán)境
將氮氧化合物放入空氣中會(huì)污染環(huán)境

(6)丁同學(xué)用圖Ⅲ所示裝置代替圖Ⅱ中U型管右端的附有銅絲的膠塞進(jìn)行實(shí)驗(yàn),待反應(yīng)停止后將一氧化氮?dú)怏w排入分液漏斗中,觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與丙同學(xué)實(shí)驗(yàn)的第
3
3
步驟的相同.丁同學(xué)要將一氧化氮?dú)怏w排入分液漏斗中應(yīng)進(jìn)行的正確操作是①
打開分液漏斗上部的塞子
打開分液漏斗上部的塞子
慢慢打開分液漏斗的活塞
慢慢打開分液漏斗的活塞
待液面與膠塞接觸時(shí)立即關(guān)閉活塞
待液面與膠塞接觸時(shí)立即關(guān)閉活塞

(7)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后丁同學(xué)向分液漏斗中注入適量水并充分振蕩,試寫出發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式
3NO2+H2O=2 HNO3+NO
3NO2+H2O=2 HNO3+NO

(8)若將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解,產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L(不考慮NO2的反應(yīng)),試回答:
①若銅與硝剛好反應(yīng)完全,則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為
10.86mol﹒L-1
10.86mol﹒L-1

②將產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液中加入VmL amol?L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化為沉淀,則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為
10-3a﹒V +0.5
 0.14 
mol/L
10-3a﹒V +0.5
 0.14 
mol/L

③已知NO和NO2的混合氣與足量氧氣混合后能被水完全吸收成硝酸,則要使上述11.2L氣體完全被水吸收成硝酸,理論上需消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣
5.71
5.71
升.(保留兩位小數(shù));解題過(guò)程:
設(shè)生成的一氧化氮為xmol,二氧化氮為ymol.
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O
3 2
1.5xmol xmol
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3 2+2NO2↑+2H2O
1 2
1
2
ymol.ymol.

所以方程組為
x+y=0.5
1.5xmol+
1
2
  y=0.51               

所以
x=0.26
y=0.24

即一氧化氮為0.26mol,二氧化氮為0.24mol.
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
4 3
0.26mol 0.195mol
4 NO2+2H2O+O2=4HNO3
41
0.24mol 0.06mol
所以需要氧氣0.195mol+0.06mol=0.255mol,體積為0.255mol×22.4L/mol=5.71L
設(shè)生成的一氧化氮為xmol,二氧化氮為ymol.
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 2+2NO↑+4H2O
3 2
1.5xmol xmol
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3 2+2NO2↑+2H2O
1 2
1
2
ymol.ymol.

所以方程組為
x+y=0.5
1.5xmol+
1
2
  y=0.51               

所以
x=0.26
y=0.24

即一氧化氮為0.26mol,二氧化氮為0.24mol.
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
4 3
0.26mol 0.195mol
4 NO2+2H2O+O2=4HNO3
41
0.24mol 0.06mol
所以需要氧氣0.195mol+0.06mol=0.255mol,體積為0.255mol×22.4L/mol=5.71L

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