我们的生活离不开化学。化学物质在不同的领域发挥着重要的作用。(1)目前科学家探索利用甲烷将氮氧化物还原为氮气和水，反应机理如下：CH4(g)+4NO2(g) =-组卷网

解答题-原理综合题适中0.65 引用1 组卷94

我们的生活离不开化学。化学物质在不同的领域发挥着重要的作用。
(1)目前科学家探索利用甲烷将氮氧化物还原为氮气和水，反应机理如下：
CH₄(g)+4NO₂(g) = 4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H= —574kJ•mol^－¹
CH₄(g)+4NO(g) =2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H= —1160kJ•mol^－¹
则甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为__________。
(2)化合物Mg₅Al₃(OH)₁₉(H₂O)₄可作环保型阻燃材料，受热时发生如下分解反应： 2Mg₅Al₃(OH)₁₉(H₂O)₄

27H₂O +10MgO+3Al₂O₃写出该化合物作阻燃剂的两条依据：__________、__________。
(3)焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅)是一种常见的食品抗氧化剂。
①焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅)中硫元素的化合价为_______。
②向某些饮料中添加少量焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅)，可降低饮料中溶解氧的含量，发生反应的离子方程式为__________。
(4)NH₃催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示。下列说法正确的是________。

A．由图可知SCR技术中NO、NO₂为氧化剂
B．若用Fe做催化剂时，在氨气足量的情况下，当c(NO₂)∶c(NO)=1∶1时，脱氮率最佳
C．每生成1molN₂，转移电子3mol
D．催化剂通过参与反应降低反应的活化能，提高平衡转化率

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知识点：氧化还原反应方程式的配平盖斯定律及其有关计算吸热反应和放热反应答案解析【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！

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有效地消除“含氮化合物”的污染是目前科学家们研究的热点。
(1) 用甲烷能消除氮氧化物的污染，生成无污染的N₂、CO₂和H₂O。已知：
① CH₄(g)＋4NO(g)=2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH=-977.2 kJ·mol^-1；
② N₂(g)＋2O₂(g)=2NO₂(g)　ΔH=＋67.8 kJ·mol^-1；
③ N₂(g)＋O₂(g)=2NO(g)　ΔH=＋89.0 kJ·mol^-1.
则CH₄(g)＋ 2NO₂(g)=N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH=___________kJ·mol^-1.
(2) 用氨气或尿素[CO(NH₂)₂]作还原剂能处理烟气中氮氧化物(反应放热)，在两种不同条件下的测试结果如下图所示：

① 在SCR技术下用尿素作还原剂还原NO₂的化学方程式为___________。
② 在SNCR技术下的脱氮效率与体系温度关系如下图所示：

则SNCR技术的脱氮效率在925 ℃左右最高，其可能的原因有____________。
(3) 用强氧化剂过硫酸钠(Na₂S₂O₈)能脱除水体中的主要污染物

。
① 在过硫酸钠足量的条件下，测得反应液中

的脱除率低于100%，同时有两种最高价含氧酸盐生成，写出该反应的离子方程式为___________。
② 在不同温度下，过硫酸钠初始浓度与

的平衡脱除率的关系如下图所示。

过硫酸钠与

反应属于___________(填“放热”或“吸热”)过程；为提高

的脱除率，可以采取的措施有___________。

空气中有丰富的氮气，科学家展开了向空气要氨气的系列研究。
(1)已知： 2H₂(g)＋O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=a kJ·mol^-1
N₂(g)＋O₂(g)=2NO(g) ΔH=b kJ·mol^-1
4NH₃(g)＋5O₂(g)=4NO(g)＋6H₂O(l) ΔH=c kJ·mol^-1
工业上合成氨反应N₂(g)＋3H₂(g)⇌2NH₃(g) ΔH= _______kJ·mol^-1
(2)脱除烟气中的氮氧化物(主要是指NO和NO₂)可净化空气、改善环境，是环境保护的主要课题。
①NO₂的消除。
可以用碳酸钠溶液来进行吸收，在产生CO₂的同时，会生成NaNO₂，NaNO₂是工业盐的主要成分，在漂白、电镀等方面应用广泛。
a.写出碳酸钠溶液消除NO₂的化学方程式：_______。
b.经过一系列后续操作可以得到产品NaNO₂，但一般会混有一定量_______的杂质。
②NO的消除。
HClO可有效脱除NO，但HClO不稳定，实际应用中常用其盐。次氯酸盐脱除NO的主要过程如下：a.NO+HClO=NO₂+HCl b.NO+NO₂+H₂O=2HNO₂c.HClO+HNO₂=HNO₃+HCl
下列分析不正确的是_______。
A.烟气中含有的少量O₂能提高NO的脱除率
B.NO₂单独存在时不能被脱除
C.脱除过程中，次氯酸盐溶液的pH下降
(3)研究不同温度下Ca(ClO)₂溶液对NO脱除率的影响，结果如图所示。脱除过程中往往有Cl₂产生，原因是_______(用离子方程式表示)；60～80℃NO脱除率下降的原因是_______。

(4)NH₃催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如下图所示。当NO₂与NO的物质的量之比为1∶1时，与足量氨气在一定条件下发生脱氮反应。该反应的化学方程式为_______。

（1）为摆脱对石油的过度依赖，科研人员将煤液化制备汽油，并设计了汽油燃料电池，电池工作原理如图所示：一个电极通入氧气，另一电极通入汽油蒸气，电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O²^﹣。

以辛烷（C₈H₁₈）代表汽油，写出该电池工作时的负极反应方程式__________________________，已知一个电子的电量是1.602×10^﹣^19C，用该电池电解饱和食盐水，当电路中通过1.929×10⁵C的电量时，生成
NaOH______g。
（2）硝酸厂的尾气含有氮氧化物，不经处理直接排放将污染空气．目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：
CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=﹣574kJ•mol^﹣¹
CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=﹣1160kJ•mol^﹣¹
则甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为：_________________________。
（3）某温度时，向AgNO₃溶液中加入K₂CrO₄溶液会生成Ag₂CrO₄沉淀，Ag₂CrO₄在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示．

①该温度下，下列说法正确的是____．

A．Ag₂CrO₄的溶度积常数（K_sp）为1×10^﹣⁸

B．含有大量CrO₄^2-的溶液中一定不存在Ag⁺

C．a点表示Ag₂CrO₄的不饱和溶液，蒸发可以使溶液由a点变到b点

D．0.02mol•L^﹣¹的AgNO₃溶液与0.02mol•L^﹣¹的Na₂CrO₄溶液等体积混合会生成沉淀

②若常温下K_sp[Cr（OH）₃]=10^﹣³²，要使c（Cr³⁺）降至10^﹣⁵mol•L^﹣¹，溶液的pH应调至___．

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