问题 问答题

(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 

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

2801.2×10-35.8×10-382
   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:

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 12.0gCa(OH)2(过量) 10.8gNH4Cl 2688
 b 10.8g(NH42SO4 2728
 c 12.0gNaOH(过量) 10.8gNH4Cl 3136
 d 10.8g(NH42SO4 3118
 e 12.0gCaO(过量) 10.8gNH4Cl 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).

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:

③A中反应的离子方程式:______.

④D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:______.

⑤D装置中的液体可换成______(填序号).

a.CuSO4溶液          b.H2O        c.CCl4         d.浓H2SO4

⑥该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是:______.

答案

(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

③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;

④D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);

⑤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;

⑥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.

问答题
单项选择题 A1/A2型题