(2011•福建模拟)(1)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层.科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO

(2011•福建模拟)(1)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层.科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO
催化剂
.
2CO2+N2
研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中:
实验编号 T/℃ NO初始浓度
mol•L-1
CO初始浓度
mol•L-1
催化剂的比表面积
㎡•g-1
280 1.2×10-3 5.8×10-3 82
______ ______ ______ 124
350 ______ ______ 124
①请在表格中填入剩余的实验条件数据.
②设计实验Ⅱ、Ⅲ的目的是______.
(2)工业尾气中氮的氧化物常采用氨催化吸收法,原理是NH3与NOx反应生成无毒的物质.某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程.提供的装置如图:

步骤一、NH3的制取
①所提供的装置中能快速、简便制取NH3的装置是:______(填装置序号).
②若采用C装置制取氨气(控制实验条件相同),情况如下表:
试剂组合序号 固体试剂(g) NH3体积(mL)
a 12.0g Ca(OH)2(过量) 10.8g NH4Cl 2688
b 10.8g(NH42SO4 2728
c 12.0g NaOH(过量) 10.8g NH4Cl 3136
d 10.8g(NH42SO4 3118
e 12.0g CaO(过量) 10.8g NH4Cl 3506
f 10.8g(NH42SO4 3584
分析表中数据,实验室制NH3产率最高的是______(填序号),其它组合NH3产率不高的原因是______.
步骤二、模拟尾气的处理选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置:

①A中反应的离子方程式:______.
②D装置作用有:使气体混合均匀、调节气流速度,还有一个作用是:______.
③D装置中的液体可换成______(填序号).
a.CuSO4溶液b.H2Oc.CCl4d.浓H2SO4
④该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是:______.
可怜的寞寞 1年前 已收到1个回答 举报

灵之砂 花朵

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解题思路:(1)①该实验是验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,所以Ⅰ、Ⅱ是只改变催化剂表面积,Ⅱ、Ⅲ只改变温度.    
②Ⅱ、Ⅲ只改变温度,目的是探究温度对化学反应速率的影响.
(2)步骤一 ①制备氨气可采用解热NH4Cl和Ca(OH)2或浓氨水加热的方法制备;
②根据NH4Cl受热易分解以及NaOH或Ca(OH)2作反应物产生的水较多的性质分析;
步骤二 ①稀硝酸具有强氧化性,与铜发生氧化还原反应生成硝酸铜和NO等;
②氨气难溶于饱和氨水,可防止倒吸;
③氨气为极性分子,不溶于非极性溶剂;
④缺少尾气处理装置,过量的NO会污染空气.

(1)①该实验是验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,所以Ⅰ、Ⅱ是只改变催化剂表面积,Ⅱ、Ⅲ只改变温度.    
所以应填入的数据为:
Ⅱ280   1.2×10-3    5.80×10-3    
Ⅲ1.2×10-3    5.80×10-3     
②Ⅱ、Ⅲ只改变温度,所以目的是探究温度对化学反应速率的影响.
故答案为:探究温度对化学反应速率的影响.
(2)步骤一、NH3的制取
①制备氨气可采用解热NH4Cl和Ca(OH)2或浓氨水加热的方法制备,其中能快速、简便制取NH3的装置可用加热浓氨水法制备,用H装置;
故答案为:H;
②因为NH4Cl受热易分解,生成的部分NH3和HCl又重新结合成NH4Cl,而用NaOH或Ca(OH)2作反应物产生的水较多,吸收的NH3较多,由表中数据可以看出,f制NH3产率最高,
故答案为:f;因为NH4Cl受热易分解,生成的部分NH3和HCl又重新结合成NH4Cl,而用NaOH或Ca(OH)2作反应物产生的水较多,吸收的NH3较多;
步骤二、模拟尾气的处理
①稀硝酸具有强氧化性,与铜发生氧化还原反应生成硝酸铜和NO等,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案为:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O;
②D装置使气体混合均匀、调节气流速度,另外,氨气难溶于饱和氨水,可防止倒吸,
故答案为:防止氨气溶解(或防止倒吸);
③氨气可溶于硫酸铜溶液、水以及硫酸中,可产生倒吸,氨气为极性分子,不溶于非极性溶剂,可用CCl4代替饱和氨水,
故答案为:c;
④缺少尾气处理装置,过量的NO会污染空气;
故答案为:未反应的NO无法处理,会污染环境.

点评:
本题考点: 化学平衡建立的过程;化学平衡的调控作用.

考点点评: 本题考查氮的氧化物的性质以及对环境的影响,题目难度中等,做题时注意实验的原理和目的,牢固掌握实验方法和实验基本操作为解答该类题目的前提.

1年前

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