2019屆高考化學一輪復習 第四章 非金屬及其化合物 第4講 氮及其重要化合物練習 新人教版.doc
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第四章 第4講 氮及其重要化合物 1．(導學號27346529)(2018北京順義區(qū)統(tǒng)練)氮元素在海洋中的循環(huán)是整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎和關鍵。海洋中無機氮的循環(huán)過程可如圖表示。下列關于海洋氮循環(huán)的說法正確的是( ) A．海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化 B．海洋中的氮循環(huán)中屬于固氮作用的是③ C．海洋中的反硝化作用一定有氧氣的參與 D．向海洋排放含NO的廢水會影響海洋中NH的含量 解析：D [海洋中的氮循環(huán)起始于N2→NH，即起始于氮的還原，A錯誤；海洋中的氮循環(huán)中屬于固氮作用的是②，B錯誤；反硝化作用中N元素化合價降低，被還原，而O2是常見氧化劑，不需要有O2參與，C錯誤；轉化關系圖中若硝酸根離子增多，反硝化作用增強，向海洋排放含NO的廢水會影響海洋中NH的含量，D正確。] 2．(導學號27346530)下列有關氮氣用途的說法不正確的是( ) A．作焊接金屬的保護氣 B．制硝酸和化肥的原料 C．食品袋中充氮氣來防腐 D．與氧氣反應制NO從而制硝酸 解析：D [氮氣的化學性質不活潑，能防止金屬在高溫下被空氣中的氧氣氧化，A正確；氮氣可用于合成氨，氨可作生產硝酸和化肥的原料，B正確；食品袋中充氮氣可防止食品緩慢氧化而變質，C正確；氮氣與氧氣的反應很難進行，不能用氮氣與氧氣反應制NO，D錯誤。] 3．(導學號27346531)下列敘述不正確的是( ) A．NH3的噴泉實驗說明氨氣極易溶于水 B．NH3遇到揮發(fā)性強酸就能產生白煙 C．硝酸應放在棕色的細口瓶中保存 D．NO和NH3均可用排空氣法收集 解析：D [NO的密度和空氣接近，且NO和O2反應生成NO2，所以NO應采用排水集氣法收集，D項錯誤。] 4．(導學號27346532)下列說法不正確的是( ) A．在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固體，銅粉仍不溶解 B．某氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，該氣體的水溶液一定顯堿性 C．銅與稀硝酸反應的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O D．HNO3―→NO―→NO2各步變化均能通過一步實現(xiàn) 解析：A [A項中加入Cu(NO3)2固體后，Cu和H＋、NO發(fā)生反應：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故該項不正確。] 5．(導學號27346533)下列由相關實驗現(xiàn)象所推出的結論正確的是( ) A．NH4Cl和NH4HCO3受熱都能分解，說明可以用加熱NH4Cl或NH4HCO3固體的方法制氨氣 B．向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀，說明該溶液中一定有SO C．Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應均有氣泡產生，說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應 D．分別將充滿HCl、NH3的燒瓶倒置于水中，液面均迅速上升，說明二者均易溶于水 解析：D [不能用加熱NH4Cl固體的方法制氨氣，因為NH3和HCl會在試管口重新化合生成NH4Cl；硝酸能將SO氧化成SO，B項實驗不能說明原溶液中一定有SO；鐵和稀硝酸反應生成的氣體是NO，不是H2。] 6．(導學號27346534)下列裝置用于實驗室中制取干燥氨氣的實驗，能達到實驗目的的是( ) A．用裝置甲制備氨氣 B．用裝置乙除去氨氣中少量水 C．用裝置丙收集氨氣 D．用裝置丁吸收多余的氨氣 解析：D [A項試管中應低于試管底部，錯誤；B選項，濃H2SO4與氨氣反應，錯誤；C選項無法保持內外壓平衡，錯誤。] 7．(導學號27346535)(2018舟山高三期中)如圖是某課外活動小組的同學設計的4個噴泉實驗方案。下列有關操作不可能引發(fā)噴泉現(xiàn)象的是( ) A．擠壓裝置①的膠頭滴管使CCl4全部進入燒瓶，片刻后打開止水夾 B．擠壓裝置②的膠頭滴管使NaOH溶液全部進入燒瓶，片刻后打開止水夾 C．用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣并打開止水夾 D．向裝置④的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開止水夾 解析：B [氯氣易溶于有機溶劑四氯化碳，燒瓶中的氣體壓強就會減小，故能形成噴泉；氫氣不溶于水，也不會和氫氧化鈉反應，所以燒瓶中的氣體壓強不會有明顯的變化，故不能形成噴泉；用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣，使錐形瓶中液體進入燒瓶中，氨氣極易溶于水，燒瓶中的氣體壓強就會減小，故能形成噴泉；濃硫酸溶于水時放熱，使得濃氨水受熱分解產生氨氣，和氯化氫氣體反應，燒瓶中的氣體壓強就會減小，故能形成噴泉。] 8．(導學號27346536)木炭屑與濃HNO3共熱，產生的氣體X等分為①和②兩份，將兩份氣體分別按下圖實驗： 則石灰水的變化可能是( ) A．①不變渾濁，②變乳白色 B．①變?yōu)槿榘咨珳啙?，②不變渾? C．①、②均變?yōu)槿榘咨珳啙? D．①、②都不變渾濁 解析：B [木炭與濃硝酸共熱可以得到二氧化碳和二氧化氮兩種氣體，氣體先導入適量蒸餾水中，二氧化氮溶于水，得到硝酸和一氧化氮，二氧化碳幾乎不溶于水，再導入澄清石灰水中，二氧化碳可以使石灰水變渾濁，即①變渾濁；氣體直接導入澄清石灰水中，二氧化氮將氫氧化鈣轉化為硝酸鈣，二氧化碳不與硝酸鈣溶液反應，即②不變渾濁。] 9．(導學號27346537)在容積為672 mL的燒瓶里充滿NO、NO2的混合氣體，將其倒立在水槽里，去塞后再通入280 mL氧氣，恰好完全反應，且水充滿燒瓶(氣體體積都折合成標準狀況下)。下列有關敘述中，正確的是( ) A．總反應可能為NO＋NO2＋O2＋H2O===2HNO3 B．總反應可能為4NO＋8NO2＋5O2＋6H2O===12HNO3 C．生成HNO3的物質的量濃度接近0.03 molL－1 D．生成HNO3的物質的量濃度約為0.45 molL－1 解析：B [V(NO2＋NO)∶V(O2)＝12∶5，因燒瓶中的氣體最終均生成了HNO3，故所得溶液的體積與溶解的NO2、NO體積相等，故c(HNO3)＝[V(NO2＋NO)22.4 Lmol－1]V(NO2 ＋NO)＝0.045 molL－1。] 10．(導學號27346538)(2018湖南湘潭模擬)NH3是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(如圖)。下列有關表述正確的是( ) A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時都易分解 C．NH3和NO2在一定條件下可發(fā)生氧化還原反應 D．圖中所涉及的鹽類物質均可以水解 解析：C [NaHCO3不是化肥，A錯；Na2CO3受熱不易分解，B錯；題圖中所涉及的鹽類物質中NaCl不能水解，D錯。] 11．(導學號27346539)實驗室模擬合成氨和催化氧化的流程如下： 已知實驗室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經加熱后反應制取氮氣。 (1)從圖中選擇制取氣體的合適裝置：氮氣 ________ 、氫氣 ________ 。 (2)氮氣和氫氣通過甲裝置，甲裝置的作用除了將氣體混合外，還有____________ 、________________________________________________________________________。 (3)氨合成器出來經冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨， ________ (填“會”或“不會”)發(fā)生倒吸，原因是____________________________________________。 (4)用乙裝置吸收一段時間氨后，再通入空氣，同時將經加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內，能使鉑絲保持紅熱的原因是_________________________________________， 錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是___________________________________________。 (5)寫出乙裝置中氨氧化的化學方程式：___________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)反應結束后錐形瓶內的溶液中含有的離子為H＋、OH－、 ________ 、 ________ 。 答案：(1)a b (2)干燥氣體 控制氫氣和氮氣的流速 (3)不會 混合氣體中含有大量難溶于水的氮氣、氫氣 (4)氨的催化氧化反應是一個放熱反應 有紅棕色氣體產生 (5)4NH3＋5O24NO＋6H2O (6)NH NO 12．(導學號27346540)(2018安徽六安一中一模)氨氧化法是工業(yè)生產中制取硝酸的主要途徑，某同學用該原理在實驗室探究硝酸的制備和性質，設計了如圖所示的裝置。 (1)若分液漏斗中氨水的濃度為9.0 mol/L，配制該濃度的氨水100 mL，用到的玻璃儀器有100 mL容量瓶、燒杯、量筒、玻璃棒、 ________ 。 (2)甲裝置不需要加熱即能同時產生氨氣和氧氣，燒瓶內固體X為_________ 。 (3)乙裝置的作用是 ________________________??；寫出受熱時丙裝置發(fā)生反應的化學方程式： ____________________________ 。 (4)當戊中觀察到 __________________ 現(xiàn)象，則說明已制得硝酸。某同學按上圖組裝儀器并檢驗氣密性后進行實驗，沒有觀察到此現(xiàn)象，請分析實驗失敗的可能原因是 ______________________________________ ，如何改進裝置__________________ 。 (5)改進后待反應結束，將丁裝置倒立在盛水的水槽中，會觀察到的現(xiàn)象是 ____________________________________________ 。 解析：(2)甲中不需要加熱即能同時產生NH3和O2，說明固體X溶于氨水既產生O2又放出大量熱，則該固體為Na2O2。(3)乙裝置為干燥管，干燥NH3和O2；NH3和O2在加熱和Cr2O3的催化作用下，發(fā)生催化氧化反應。(4)HNO3能使石蕊試液變紅；由于NH3過量，可能會與HNO3反應，致使觀察不到溶液變紅的現(xiàn)象；可在丙和丁之間連接一個能除去NH3的裝置。(5)丁裝置中為NO2，NO2會與H2O反應生成無色的NO，且使氣體體積減小。 答案：(1)膠頭滴管 (2)過氧化鈉 (3)干燥氧氣和氨氣的混合氣體 4NH3＋5O24NO＋6H2O (4)紫色石蕊試液變紅 過量的氨氣致使戊中溶液不一定呈酸性 在丙和丁之間連接盛有無水氯化鈣的干燥管或盛有濃硫酸的洗氣瓶 (5)試管丁內水面慢慢上升，上升到一定高度不再變化，試管內氣體顏色由紅棕色逐漸變淡至無色 1．(導學號27346541)在下列反應中，硝酸既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性的是( ) A．FeO和HNO3 B．Al(OH)3與HNO3 C．H2S和HNO3 解析：A [硝酸既表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的典型特征是既有硝酸鹽的生成又有氮元素的較低價化合物的生成。對照四個選項，A符合題意；B只起酸的作用；C只起氧化劑的作用；D只作為反應物。] 2．(導學號27346542)(2018福建四地六校聯(lián)考)在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解。再加入下列固體粉末：①FeCl2；②Fe2O3；③Zn；④KNO3，銅粉可溶解的是( ) A．①② B．②④ C．②③ D．①④ 解析：B [①因銅不如鐵活潑，則銅不能與FeCl2反應，①錯誤；②因Fe2O3能與稀硫酸反應：Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O，F(xiàn)e2(SO4)3能與銅粉反應：Fe2(SO4)3＋Cu===2FeSO4＋CuSO4，銅粉溶解，②正確；③Zn、Cu、H2SO4形成原電池，加快了反應，但發(fā)生的化學反應為Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，Zn溶解，③錯誤；④根據銅與稀硝酸反應，由該反應的離子方程式：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，Cu遇到H＋、NO能發(fā)生氧化還原反應，④正確。] 3．(導學號27346543)38.4 g銅跟適量的濃硝酸反應，銅全部反應后，共收集到氣體22.4 L(標準狀況)，反應消耗的硝酸可能是( ) A．1.0 mol B．1.6 mol C．2.2 mol D．2.4 mol 解析：C [由關系式Cu＋2HNO3(酸)～Cu(NO3)2，HNO3(氧化劑)～NO2(或NO)，可知反應消耗的HNO3的物質的量為2＋＝1.2 mol＋1 mol＝2.2 mol。] 4．(導學號27346544)Cu與濃硝酸反應生成氮的氧化物，這些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液，反應過程及有關數據如下圖所示： 下列有關判斷正確的是( ) A．若銅片為51.2 g，則生成0.2 mol NaNO3 B．常溫下，Cu遇濃硝酸發(fā)生鈍化，不可能發(fā)生上述反應 C．標準狀況下收集的氮氧化物為20.16 L D．反應過程中生成的Cu(NO3)2既是氧化產物，也是還原產物 解析：A [分析整個反應過程可知僅有兩種元素的化合價發(fā)生變化，即Cu→Cu2＋，HNO3→NaNO2,51.2 g Cu為0.8 mol，共失電子0.8 mol2＝1.6 mol，由得失電子守恒可知HNO3→NaNO2得1.6 mol電子，故產物中NaNO2的物質的量為0.8 mol，由Na原子守恒可知另一種產物NaNO3為0.2 mol，A正確；常溫下，Cu能與濃硝酸反應，B錯誤；部分NO2會轉化為N2O4，而N2O4在標準狀況下不是氣體，C錯誤；反應過程中生成的Cu(NO3)2是氧化產物，D錯誤。] 5．(導學號27346545)(2018河北邯鄲模擬)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成兩等份。向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被還原為NO氣 體)。 向另一份中逐漸加入鐵粉，產生氣體的量隨鐵粉質量增加的變化如下圖所示。下列分析或結果錯誤的是( ) A．OA段產生的是NO，AB段的反應為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段產生氫氣 B．原混合酸中NO物質的量為0.4 mol C．第二份溶液中最終溶質為FeSO4 D．取20 mL原混合酸加水稀釋至1 L后溶液的pH＝1 解析：D [向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解19.2 g，消耗0.3 mol銅，據得失電子守恒計算可得生成0.2 mol NO；向另一份中逐漸加入鐵粉，鐵粉先跟氧化性強的硝酸反應生成NO，由圖可知該反應消耗鐵的物質的量是0.2 mol，根據得失電子守恒，生成的NO也是0.2 mol，此時硝酸根離子已經反應完，據氮原子守恒可知原HNO3的物質的量為0.4 mol，B項正確；AB段的反應為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段產生氫氣，OA段產生NO，A項正確；第二份溶液中最終溶質為FeSO4，C項正確；OA段和BC段共消耗H＋ 1.0 mol，則原溶液中H＋為2.0 mol，取20 mL原混合酸加水稀釋至1 L后溶液中c(H＋)＝0.2 mol/L，即pH＝0.7，D項錯誤。] 6．(導學號27346546)(2018天津十二所重點學校聯(lián)考)某實驗小組欲探究碳與濃硝酸反應的情況。甲同學設計了圖1裝置，認為若有紅棕色氣體產生就說明碳與濃硝酸發(fā)生了反應。 (1)碳與濃硝酸反應的化學方程式為__________________________________________ ________________________________________________________________________。 甲同學的實驗應該在 ________ 中進行，才符合化學實驗安全性的要求。 (2)乙同學認為紅棕色氣體不一定是碳與濃硝酸發(fā)生反應而得，所以他認為甲同學觀點是錯誤的，他的理由是4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O，所以他認為應該檢驗 ________ (填化學式)的產生來證明碳與濃硝酸反應。為此乙同學查閱相關資料得知“0 ℃時四氧化二氮為液體”，從而改進了實驗裝置如圖2所示。 (3)為了減少干擾，對于A裝置有下面4種操作方案，其中最合理的是(填寫數字序號) ________ 。 ①將木炭與濃硝酸一同放在裝置中加熱 ②先加熱木炭，再將木炭投入冷濃硝酸 ③先加熱木炭，再加入冷濃硝酸?、芟燃訜釢庀跛?，然后將木炭投入其中 (4)請用平衡移動原理解釋B裝置的作用 ________________________ (結合方程式與文字表述)。 (5)C裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象是 ________ ，經檢測C的溶液中還含有少量氮元素，只以NO形式存在，寫出生成該離子的離子方程式 ________ 。 解析：(1)因為此實驗會生成有毒氣體NO2，且不在密閉體系中進行，所以應在通風櫥中進行；(2)抓住信息“證明碳與濃硝酸反應”由C＋4HNO3(濃)4NO2↑＋CO2↑＋2H2O可知只要檢驗CO2即可；(3)首先對濃硝酸加熱看濃硝酸是否分解產生NO2，然后加入木炭，進行對比實驗；(5)C中NO是由NO2與O2反應生成的，配平即可。 答案：(1)C＋4HNO3(濃)4NO2↑＋CO2↑＋2H2O 通風櫥 (2)CO2 (3)④ (4)常溫下存在平衡體系：2NO2N2O4，降低溫度N2O4液化，平衡右移，可除去混合氣體中的NO2 (5)C中溶液變渾濁(或產生白色沉淀) 4NO2＋O2＋4OH－===4NO＋2H2O 7．(導學號27346547)NaNO2在漂白、電鍍和金屬處理等方面有重要應用。 (1)將等物質的量的一氧化氮和二氧化氮通入氫氧化鈉溶液中便可制得NaNO2，寫出離子方程式：____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)在酸性條件下，當NaNO2與KI按物質的量1∶1恰好完全反應，且I－被氧化為I2時，產物中含氮的物質為 ________ (填化學式)。 (3)亞硝酸(HNO2)是與醋酸酸性相當的弱酸，很不穩(wěn)定，通常在室溫下立即分解。要得到穩(wěn)定的HNO2溶液可以往冷凍的濃NaNO2溶液中加入或通入某種物質，下列物質不適合使用的是 ________ (填字母)。 a．稀硫酸 b．二氧化碳 c．二氧化硫 d．磷酸 (4)工業(yè)廢水中的NO可用鋁粉除去。已知此反應體系中包含Al、NaAlO2、NaNO2、NaOH、NH3、H2O六種物質，將此反應中氧化劑和還原劑的化學式及其配平后的系數分別填入下列空格中： ________?。_______ ，上述反應后廢水的pH將 ________ (填“上升”、“下降”或“不變”)。若改用電解法將廢水中的NO轉化為N2除去，N2將在 ________ (填電極名稱)生成。 (5)若工業(yè)廢水中的NO的濃度約為1.010－4 molL－1，取工業(yè)廢水5 mL于試管中，滴加2滴0.1 molL－1的硝酸銀溶液，能否看到沉淀？ ________ (計算說明)。[已知1 mL溶液以20滴計；Ksp(AgNO2)＝210－8] 解析：(1)根據信息：等物質的量的一氧化氮和二氧化氮通入氫氧化鈉溶液中便可制得NaNO2，即NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O。 (2)碘離子被氧化為碘單質時，所有的碘元素化合價升高了2價，消耗碘離子2 mol，亞硝酸鈉中氮元素化合價是＋3價，2 mol的亞硝酸鈉得到2 mol電子時，則需氮元素的化合價降為＋2價，所以產物中含氮的物質為NO。 (3)濃NaNO2溶液中通入二氧化碳，會發(fā)生反應生成碳酸鈉，在酸性條件下會發(fā)生化學反應；如果通入二氧化硫，會被亞硝酸氧化為硫酸，即二氧化硫具有還原性，亞硝酸具有氧化性。 (4)亞硝酸鈉具有氧化性，金屬鋁具有還原性，堿性條件下，二者發(fā)生氧化還原反應生成偏鋁酸鹽和一水合氨，反應方程式為2Al＋NaNO2＋NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋NH3H2O；該反應中氫氧根離子參加反應，導致溶液中氫氧根離子濃度減小，則溶液的pH減小：用電解法將廢水中NO轉換為N2除去，根據電解池的陰極上發(fā)生得電子的還原反應，所以N2將在陰極產生。 答案：(1)NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O (2)NO (3)bc (4)NaNO2 2Al 下降 陰極 (5)2滴溶液所含有的Ag＋：n(Ag＋)＝10－3 L0.1 molL－1＝1.010－5 mol，則c(NO)c(Ag＋)＝1.010－4 molL－1 molL－1＝2.010－7>Ksp(AgNO2)＝210－8，則說明能看到有沉淀生成 8．(導學號27346548)(2018四川成都模擬)硝酸是極其重要的化工原料，工業(yè)上將產生的NO2在密閉容器中用水多次反復循環(huán)吸收制備硝酸： (1)工業(yè)上用水吸收NO2生產HNO3，生成的氣體經多次氧化、用水吸收的循環(huán)操作充分轉化為硝酸(假定上述過程無其他損失)。試寫出上述反應的化學方程式：___________ ________________________________________________________________________。 (2)為了證明NO也可以與氧氣和水共同反應生成HNO3，某學生設計了如圖所示裝置(有關夾持裝置已略去)： ①檢查裝置氣密性良好后，為觀察到NO氣體生成，打開K1，關閉K2，應從U形管的長管口注入稀硝酸至 ________ 后，迅速關閉K1，觀察到U形管內的現(xiàn)象是____________ ________________________________________________________________________。 ②裝置Ⅲ中發(fā)生反應的化學方程式為___________________________________。 ③蘸NaOH溶液的棉花團的作用是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)NO2經多次氧化、用水吸收的循環(huán)操作，充分轉化為硝酸的化學方程式為4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。(2)根據實驗目的和所放置的試劑可以推斷，裝置Ⅰ的作用是制備NO，裝置Ⅲ的作用是制備O2，裝置Ⅱ的作用是證明NO也可以與氧氣和水共同作用生成HNO3。①注入稀硝酸應至U形管右側膠塞下沿，迅速關閉K1后，U形管左端液面高于右端，銅絲慢慢溶解，產生無色氣體，溶液逐漸變藍。②裝置Ⅲ中發(fā)生反應的化學方程式為2H2O22H2O＋O2↑。③蘸NaOH溶液的棉花團的作用是吸收氮的氧化物，防止污染環(huán)境。 答案：(1)4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 (2)①U形管右側膠塞下沿 U形管左端液面高于右端，銅絲慢慢溶解，產生無色氣體，溶液逐漸變藍(至少答三點) ②2H2O22H2O＋O2↑ ③吸收氮的氧化物，防止污染環(huán)境 9．(導學號27346549)(2018福建漳州一中期中)黨的十九大報告中非常關注大氣治理，氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一。工業(yè)生產硝酸的尾氣中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物，假設不含N2O4)，常見處理方法如下： (1)可用氨催化吸收法處理NOx，反應原理： 4xNH3＋6NOx(2x＋3)N2＋6xH2O 某化學興趣小組模擬該處理過程的實驗裝置如圖。 ①裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為______________________________________。 ②裝置D中堿石灰的作用是___________________________________________。 (2)用Na2CO3溶液吸收法處理NOx。已知：NO不能與Na2CO3溶液反應。 NO＋NO2＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2 (Ⅰ) 2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2 (Ⅱ) ①當NOx被Na2CO3溶液完全吸收時，x的值不可能是 ________ (填序號)。 A．1.9 B．1.7 C．1.5 D．1.3 ②用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx，每產生22.4 L(標準狀況)CO2(全部逸出)時，吸收液質量就增加44 g，則NOx中的x值為 ________ 。 解析：(1)①氯化銨與硝石灰反應生成氯化鈣、氨氣和水，反應的化學方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。②裝置D中堿石灰的作用是為了除去氣體中含有的水蒸氣。 (2)①NO不能被單獨吸收，NO和NO2混合氣體被Na2CO3溶液完全吸收的條件是滿足n(NO2)∶n(NO)≥1，當n(NO2)∶n(NO)＝1時x的值最小，x最小值為1＋0.5＝1.5，因為混有NO，所以x的最大值<2，x的取值范圍為1.5≤x<2。 ②設由NO2與純堿反應產生的CO2為a mol，由NO和NO2與純堿反應產生的CO2為b mol， 2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2 Δm＝48 g a 48 a NO＋NO2＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2 Δm＝32 g b 32b a mol＋b mol＝，48 gmol－1a mol＋32 gmol－1b mol＝44 g，解得a＝0.75、b＝0.25，n(NO2)＝0.75 mol2＋0.25 mol＝1.75 mol，n(NO)＝0.25 mol，x＝＝＝1.875。 答案：(1)①2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ②除去氣體中含有的水蒸氣 (2)①D?、?或1.875) 10．開發(fā)清潔能源、踐行低碳生活等措施對構建生態(tài)文明社會具有重要的意義。 (1)通過氮氧化物傳感器可監(jiān)測空氣中氮氧化物的含量，其工作原理如圖所示，則NiO電極的電極反應式為_______________________________________________________。 (2)用氨氣可除去硝酸工業(yè)煙氣中的氮氧化物，該流程中發(fā)生的主要反應有： 4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 627.2 kJmol－1?、? 6NO(g)＋4NH3(g)5N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 807.0 kJmol－1?、? 6NO2(g)＋8NH3(g)7N2(g)＋12H2O(g) ΔH＝－2 659.9 kJmol－1?、? 反應N2(g)＋O2(g)2NO(g)的ΔH＝ ________ kJmol－1。 (3)甲醇(CH3OH)是一種新型燃料，CO2與H2在一定條件下反應可生成甲醇：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH<0。改變溫度時，該反應中的所有物質都為氣態(tài)，起始溫度、體積相同(T1 ℃、2 L密閉容器)。反應過程中部分數據見下表： 反應時間 CO2/mol H2/mol CH3OH/mol H2O/mol 反應Ⅰ恒溫恒容 0 min 2 6 0 0 10 min 4.5 20 min 1 30 min 1 反應Ⅱ絕熱恒容 0 min 0 0 2 2 ①達到平衡時，反應Ⅰ、Ⅱ對比：平衡常數K(Ⅰ) ________ K(Ⅱ)(填“>”“<”或“＝”下同)；平衡時CH3OH的濃度c(Ⅰ) ________ c(Ⅱ)。 ②對反應Ⅰ，前10 min內的平均反應速率v(CH3OH)＝ ________ ，在其他條件不變下，若30 min時只改變溫度為T2 ℃，再次平衡時H2的物質的量為3.2 mol，則T1 ________ T2(填“>”“<”或“＝”)。 ③若30 min時只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，則平衡 ________ 移動(填“正向”“逆向”或“不”)。 解析：本題考查化學反應原理知識，意在考查考生運用所學知識分析解決社會熱點問題的能力。 (1)NiO電極放出NO2，NO被氧化，因為固體電解質中O2－可發(fā)生遷移，故電極反應為NO－2e－＋O2－===NO2。(2)①、②兩個反應與目標反應相關，用反應①減去反應②即得目標反應，該反應的ΔH＝－1 627.2 kJmol－1－(－1 807.0 kJmol－1)＝＋179.8 kJmol－1。(3)①反應Ⅰ恒溫恒容，從正向反應建立平衡；反應Ⅱ絕熱恒容，從逆向反應建立平衡。該反應的正反應是放熱反應，故逆反應是吸熱反應，反應Ⅱ中體系溫度降低，相對于反應Ⅰ平衡正向移動，故反應Ⅱ的平衡常數大，平衡時CH3OH的濃度大。②反應Ⅰ前10 min內，v(H2)＝ ＝0.075 molL－1min－1，v(CH3OH)＝v(H2)＝0.025 molL－1min－1。20 min和30 min時CH3OH的物質的量都是1 mol，說明反應達到了平衡，此時n(H2)＝3 mol。只改變溫度為T2 ℃，再次平衡時H2的物質的量為3.2 mol，說明平衡逆向移動，溫度升高，故T1
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