Question

【題目】大氣污染越來越成為人們關注的問題，煙氣中的NOx必須脫除（即脫硝）后才能排放，脫硝的方法有多種。

完成下列填空：

Ⅰ直接脫硝

（1）NO在催化劑作用下分解為氮氣和氧氣。在10L密閉容器中，NO經(jīng)直接脫硝反應時，其物質(zhì)的量變化如圖1所示。則0～5min內(nèi)氧氣的平均反應速率為___mol/（Lmin）。

Ⅱ臭氧脫硝

（2）O3氧化NO結(jié)合水洗可完全轉(zhuǎn)化為HNO3，此時O3與NO的物質(zhì)的量之比為___。

Ⅲ氨氣脫硝

（3）實驗室制取純凈的氨氣，除了氯化銨外，還需要___、___（填寫試劑名稱）。不使用碳酸銨的原因是___（用化學方程式表示）。

（4）吸收氨氣時，常使用防倒吸裝置，圖2裝置不能達到此目的是___。

NH3脫除煙氣中NO的原理如圖3：

（5）該脫硝原理中，NO最終轉(zhuǎn)化為___（填化學式）和H2O。當消耗1molNH3和0.25molO2時，除去的NO在標準狀況下的體積為___L。

Answer 1

【答案】0.015 1：2 消（熟）石灰 堿石灰 （NH4）2CO32NH3↑+CO2↑+2H2O d N2 22.4L

【解析】

(1)由圖象得到NO物質(zhì)的量變化，計算得到氧氣物質(zhì)的量變化，結(jié)合化學反應速率概念計算V＝；

(2)O3氧化NO 結(jié)合水洗可完全轉(zhuǎn)化為HNO3，反應的化學方程式為：O3+2NO+H2O＝2HNO3；

(3)實驗室利用固體氯化銨和氫氧化鈣加熱反應生成，氨氣是堿性氣體，干燥需要堿性干燥劑，不使用碳酸銨的原因是碳酸銨加熱生成氨氣同時會生成二氧化碳氣體；

(4)氨氣極易溶于水，在水溶液中易發(fā)生倒吸，根據(jù)氣體壓強的知識進行分析；

(5)①由圖3可知反應物為氧氣、一氧化氮和氨氣最終生成物為氮氣和水；

②根據(jù)氨氣失去的電子的物質(zhì)的量等于NO和氧氣得到的電子總物質(zhì)的量計算。

(1)在10L密閉容器中，NO經(jīng)直接脫硝反應時，其物質(zhì)的量變化如圖1所示，NO在5min內(nèi)變化物質(zhì)的量8.0mol﹣6.5mol＝1.5mol，NO在催化劑作用下分解為氮氣和氧氣，2NO＝O2+N2，生成氧氣物質(zhì)的量0.75mol，則0～5min內(nèi)氧氣的平均反應速率＝＝0.015mol/Lmin；

(2)O3氧化NO 結(jié)合水洗可完全轉(zhuǎn)化為HNO3，反應的化學方程式為：O3+2NO+H2O＝2HNO3，此時O3與NO的物質(zhì)的量之比為1：2；

(3)實驗室利用固體氯化銨和氫氧化鈣加熱反應生成，氨氣是堿性氣體，干燥需要堿性干燥劑，實驗室制取純凈的氨氣，除了氯化銨外，還需要消(熟)石灰、堿石灰，不使用碳酸銨的原因是碳酸銨加熱生成氨氣同時會生成二氧化碳氣體，反應的化學方程式為：(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+2H2O；

(4)裝置abc中都有一個容積較大的儀器，它們能夠吸收較多的液體，從而不會使倒吸的液體進入前面的裝置，可以防止倒吸，d中導氣管插入到水中，氨氣極易溶于水，易引起倒吸，不能防倒吸，應是四氯化碳在下層，水在上層，防止倒吸且能吸收氨氣，故答案為：d；

(5)①由圖3可知反應物為氧氣、一氧化氮和氨氣最終生成物為氮氣和水，所以NO最終轉(zhuǎn)化為N2和H2O；

②氧氣、一氧化氮和氨氣反應生成氮氣和水，反應中氨氣失去的電子的物質(zhì)的量等于NO和氧氣得到的電子總物質(zhì)的量，2mol NH3轉(zhuǎn)化為N2失去6mol電子，0.25mol O2得到1mol電子，則NO轉(zhuǎn)化為N2得到的電子為2mol，所以NO的物質(zhì)的量為1mol，其體積為22.4L。