- 氮气在自然界的存在
- 共1870题
2007年诺贝尔化学奖授予德国化学家GerhardErtl，以表彰他在表面化学领域研究所取得的开拓性成就．某反应在Pt/Al2O3/Ba催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所示（图中HC表示碳氢化合物，nitrate指硝酸盐），该机理研究是指（ ）
正确答案
解析
解：在机理图中根据气体的吸附与解吸可知，氮氧化物、一氧化碳等污染气体在催化剂表面转化为无毒气体二氧化碳和氮气，属于汽车尾气的催化转化机理；
钢铁生锈机理是原电池反应铁做负极被水膜中的氧气氧化，发生吸氧腐蚀；
工业合成氨是高温高压催化剂作用下氮气和氢气在催化剂表面反应生成氨气；
氢氧燃料电池是氢气和氧气发生的氧化还原反应，是原电池反应；
故A正确．
某硝酸厂附近的空气主要污染物为氮的氧化物．为了保护环境和综合利用，可采用氨-碱两级吸收法．此法兼有碱吸收和氨吸收两法的优点，其吸收工艺流程如下：
（1）排空物质的主要成分为______．
（2）进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是______．
（3）从吸收塔排出的混合液用途之一为______．
空气的主要污染物为硫的氧化物和氮的氧化物．研究人员设计了同时净化废气中二氧化硫和氮的氧化物的方法，将其转化为硫酸和硝酸，工艺流程如下：
各室中发生的反应如下：
a．氧化室：NO2（g）+SO2（g）+H2O （l）=H2SO4 （l）+NO（g）△H=a kJ•mol-1
b．清除室：NO （g）+NO2 （g）=N2O3（g）△H=b kJ•mol-1
N2O3 （g）+2H2SO4（l）=2NOHSO4 （s）+H2O（l）△H=c kJ•mol-1
c．分解室：4NOHSO4 （s）+O2（g）+2H2O （l）=4H2SO4 （l）+4NO2（g）△H=dkJ•mol-1
回答下列问题：
（4）①和②分别为（写化学式）______、______．
（5）写出SO2、O2 和 H2O反应生成H2SO4的热化学方程式：______．
正确答案
解：（1）空气中含有氮气和氧气，根据流程图知，空气中部分氧气被还原，所以排出还含有氮气和氧气，故答案为：N2、O2；
（2）加一个缓冲器能使混合气体中各成分充分混合，加快反应速率，故答案为：使氨气和大气充分混合；
（3）根据流程图知，从吸收塔出来的物质中含有铵盐，可以作肥料或氮肥，故答案为：作肥料或氮肥；
（4）二氧化硫具有还原性，能被二氧化氮氧化，所以①是NO2，从氧化室出来的物质含有一氧化氮，则清除室中被氧化生成三氧化二氮，三氧化二氮和硫酸反应，所以②是硫酸，故答案为：NO2；H2SO4；
（5）NO2（g）+SO2（g）+H2O （l）=H2SO4 （l）+NO（g）△H=a kJ•mol-1 ①
NO （g）+NO2 （g）=N2O3（g）△H=b kJ•mol-1②
N2O3 （g）+2H2SO4（l）=2NOHSO4 （s）+H2O（l）△H=c kJ•mol-1③
4NOHSO4 （s）+O2（g）+2H2O （l）=4H2SO4 （l）+4NO2（g）△H=dkJ•mol-1④
根据盖斯定律得：将方程式2①+2②+2③+④得2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）=2H2SO4（l）△H=（2a+2b+2c+d） kJ•mol-1，
故答案为：2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）=2H2SO4（l）△H=（2a+2b+2c+d） kJ•mol-1．
解析
解：（1）空气中含有氮气和氧气，根据流程图知，空气中部分氧气被还原，所以排出还含有氮气和氧气，故答案为：N2、O2；
（2）加一个缓冲器能使混合气体中各成分充分混合，加快反应速率，故答案为：使氨气和大气充分混合；
（3）根据流程图知，从吸收塔出来的物质中含有铵盐，可以作肥料或氮肥，故答案为：作肥料或氮肥；
（4）二氧化硫具有还原性，能被二氧化氮氧化，所以①是NO2，从氧化室出来的物质含有一氧化氮，则清除室中被氧化生成三氧化二氮，三氧化二氮和硫酸反应，所以②是硫酸，故答案为：NO2；H2SO4；
（5）NO2（g）+SO2（g）+H2O （l）=H2SO4 （l）+NO（g）△H=a kJ•mol-1 ①
NO （g）+NO2 （g）=N2O3（g）△H=b kJ•mol-1②
N2O3 （g）+2H2SO4（l）=2NOHSO4 （s）+H2O（l）△H=c kJ•mol-1③
4NOHSO4 （s）+O2（g）+2H2O （l）=4H2SO4 （l）+4NO2（g）△H=dkJ•mol-1④
根据盖斯定律得：将方程式2①+2②+2③+④得2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）=2H2SO4（l）△H=（2a+2b+2c+d） kJ•mol-1，
故答案为：2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）=2H2SO4（l）△H=（2a+2b+2c+d） kJ•mol-1．
将容积为50mL的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体，将量筒倒置在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为5mL．则原混合气体中NO2和O2体积比可能是（ ）
正确答案
解析
解：NO2和O2与水的反应属于循环反应，可简化为：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，对该反应来说，若NO2剩余，则实际是NO，由3NO2+H2O=2HNO3+NO可知，剩余NO气体是5mL，说明剩余的NO2为：5mL×3=15mL，其余的35mL气体中V（NO2）：V（O2）=4：1，则混合气体中氧气的体积为：35mL×
若剩余气体是O2，则反应的45mL中V（NO2）：V（O2）=4：1，原混合气体中二氧化氮的体积为：45mL×
则原混合气体中NO2和O2体积比为：36mL：14mL=18：7，
故选B．
正确答案
解析
解：A．根据题意知，催化转化器中的铂催化剂是正催化剂，可加快 CO 氧化，从而降低尾气的危害，故A正确；
B．反应物的接触面积越大，反应速率越大，把铂表面做成蜂窝状是为了增大反应物的接触面积，更有利于提高催化效果，故B正确；
C．根据题意知，在铂催化下，NO、NO2 可被 CO 还原成无害物质 N2，故C正确；
D．CO具有还原性，能还原某些物质，碳氢化合物在铂催化下，被氧化生成CO2和 H2O，故D错误；
故选：D．
下列物质中有毒且有色的气体是（ ）
正确答案
解析
解：A、一氧化碳是无色有毒气体，故A错误；
B、一氧化氮是无色有毒气体，故B错误；
C、白磷是白色固体物质，不属于气体，故C错误；
D、氯气是黄绿色的有毒气体，故D正确．
故选D．
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