【名校精品】高中化学鲁教版选修2学业分层测评:主题1 空气资源 氨的合成3 Word版含解析

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1、名校精品资料-化学学业分层测评(三)(建议用时:45分钟)学业达标1下列气体能造成空气中光化学烟雾污染的是()ACO2BCOCNO2DCl2【答案】C2关于NO的下列叙述不正确的是()ANO可以是某些含低价N元素物质被氧化的产物BNO不是亚硝酸酐CNO可以是某些含高价N元素物质被还原的产物DNO是红棕色气体【解析】NO中N为2价,故NO既有氧化性,又有还原性,可以为低价含N物质失去电子被氧化的产物,也可为高价含N物质得到电子被还原的产物。N2O3为亚硝酸酐。D项不正确,NO为无色。【答案】D3化工生产中的废气和汽车尾气的排放是造成大气污染的主要原因。下列气体经过处理后可用做燃料的是()A硫酸工

2、业尾气B硝酸工业尾气C汽车尾气 D高炉煤气【解析】各选项与主要污染物的对应关系是:A二氧化硫、三氧化硫;B一氧化氮、二氧化氮;C一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化氮和烃;D一氧化碳、二氧化碳。由于汽车尾气很分散,而目前甚至于今后一段时间内,将汽车尾气转化为燃料还不现实,故选D。【答案】D4在体积为V L的密闭容器中通入a mol NO和b mol O2。反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为()A. B.C. D.【解析】根据原子守恒得答案为:。【答案】C53NO2H2O=2HNO3NO为工业上氨催化氧化法制硝酸的反应之一,该反应中NO2的作用是()A只作氧化剂B只作还原剂C既作氧化剂又作还原

3、剂D既不作氧化剂又不作还原剂【解析】该反应二氧化氮中N元素的化合价由4价变为5价和2价,二氧化氮既失电子又得电子,所以二氧化氮既是氧化剂又是还原剂,故选C。【答案】C6下列反应既属于离子反应,又属于氧化还原反应的是() 【导学号:28920011】A4NH35O24NO6H2OB2NOO2=2NO2C3NO2H2O=2HNO3NODN2O32NaOH=2NaNO2H2O【解析】A、B两项反应不属于离子反应;D项反应不属于氧化还原反应。【答案】C7工业制硝酸的其中一步反应为氨的氧化,反应方程式为4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H0,有关该反应的说法正确的是()A反应达到平衡后

4、,3v正(NH3)2v逆(H2O)B反应处于平衡状态时,c(NH3)c(O2)c(NO)c(H2O)C其它条件不变,温度越高,氨的转化率越高D增大压强是加快反应速率并提高NO产率的有效措施【解析】A反应达到平衡后,3v正(NH3)2v逆(H2O),各组分浓度不变,故A正确;B.反应处于平衡状态时,体系中各组分的浓度不变,与c(NH3)c(O2)和c(NO)c(H2O)是否相等无关,故B错误;C.该反应正反应方向是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,温度越高,氨的转化率越低,故C错误;D.由于增大压强,平衡向逆反应方向移动,一氧化氮生产量减小,所以寻找合适的催化剂及提高氧气的浓度是加快反应速

5、率并提高NO产率的有效措施,故D错误。故选A。【答案】A8已知氮的氧化物跟NaOH溶液发生的化学反应如下:2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O,NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O,现有m mol NO2和n mol NO 组成的混合气体,需用NaOH溶液使其完全吸收至无气体剩余。已知NaOH物质的量浓度为a mol L1,则需该NaOH溶液的体积是()A. L B. LC. L D. L【解析】根据气体全部被吸收,生成的盐是NaNO3和NaNO2,可知钠原子的物质的量等于氮原子的物质的量,即n(NaOH)n(NO2)n(NO)(mn)mol,所以NaOH溶液的体积为 L。【答案

6、】D9将20 mL二氧化氮和氨气的混合气体,在一定条件下充分反应,化学方程式是6NO28NH37N212H2O。已知参加反应的二氧化氮比氨气少2 mL(气体体积均在相同状况下测定),则原混合气体中二氧化氮和氨气的物质的量之比是:32233734,正确的组合为()ABCD【解析】注意到给予的反应为可逆反应。NO2、NH3均不可能完全消耗。NO2比NH3少消耗了2 mL,具体关系应该为NO2消耗6 mL,NH3消耗8 mL,两种物质共消耗了14 mL,剩余6 mL,具体剩余的NO2、NH3各有多少,依据起始的投入来决定。起始投入不确定时,具体剩余的NO2、NH3体积也不确定。反过来,不知道剩余的N

7、O2、NH3体积也就无法确定起始给予的NO2、NH3各多少体积。但是,用极端假设法可以确定起始给予的NO2、NH3的体积范围。假若剩余的气体全部为NO2,则原NO2有(66)mL12 mL,NH3有8 mL,原混合气体中二氧化氮和氨气的物质的量之比是32。假若剩余的气体全部为NH3,则原NH3有(86)mL14 mL,NO2有6 mL,原混合气体中二氧化氮和氨气的物质的量之比是37,故原混合气体中。【答案】C10将m g氨通过氨氧化法完全制成硝酸,且将硝酸全部溶解在反应中生成的水里制成浓硝酸,其质量分数为()A77.8%B50%C63.5%D98%【解析】根据4NH35O2=4NO6H2O,4

8、NO3O22H2O=4HNO3得关系式:NH32O2=HNO3H2O,故溶液相当于1 mol水中溶解1 mol HNO3,故质量分数为100%77.8%。【答案】A能力提升11硝酸工业尾气的净化方法有多种。(1)碱液吸收是一种常用的方法。工业上常用纯碱溶液来吸收尾气中的氮的氧化物,反应的化学方程式为_。如果希望吸收产物全部为硝酸钠,可用浓硝酸处理所得的吸收液,试写出反应的化学方程式:_。(2)催化还原法是用还原剂在有催化剂存在的条件下来还原氮的氧化物。如果以NH3为还原剂,可分别将尾气中的NO和NO2还原成N2和H2O,写出这两个反应的化学方程式:_。【答案】(1)2NO2Na2CO3=NaN

9、O2NaNO3CO2NaNO22HNO3=NaNO32NO2H2O(2)4NH36NO5N26H2O,8NH36NO27N212H2O12某化学小组的同学设计了如图的实验装置。将氨气与过量的氧气通入硬质玻璃管中,管中装有Cr2O3催化剂,用酒精灯加热。(1)氨气催化氧化的化学方程式是_;试管内气体变为红棕色,该反应的化学方程式是_。(2)停止反应后,立即关闭试管的两个活塞,一段时间后,将试管浸入冰水中,试管内气体颜色_,原因是_。【答案】(1)4NH35O24NO6H2O2NOO2=2NO2(2)变浅存在2NO2N2O4的平衡,降温平衡右移13工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:(1

10、)某温度下体积为200 L的氨合成塔中,测得如下数据:时间(h)浓度(molL1)01234N21.5001.4001.200c1c1H24.5004.2003.600c2c2NH300.2000.600c3c3根据表中数据计算02小时内N2的平均反应速率为_molL1h1。若起始时与平衡时的压强之比为a,则N2的转化率为_(用含a的代数式表示)。(2)氨气和氧气从145 就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图):已知:4NH35O24NO6H2OK111053(900 )4NH33O22N26H2OK211067(900 )温度较低时以生成_为主,温度高于900 时,NO产率

11、下降的原因_。吸收塔中需要补充空气的原因_。(3)尾气处理时小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂,此法运行费用低,吸收效果好,不产生二次污染,吸收后尾气中NO和NO2的去除率高达99.95%。其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸,亚硝酸再与尿素CO(NH2)2反应生成CO2和N2,请写出有关反应化学方程式:_。【解析】(1)由反应速率的计算表达式,可求出v(N2)(1.5 molL11.2 molL1)/2 h0.15 molL1h1。设N2转化x mol。 N2 3H2 2NH3起始/mol 300 900 0转化/mol x 3x 2x平衡/mol 300x 9003x 2x由

12、同温、同体积时,压强之比等于物质的量之比得:a,解得x600(1),(N2)100%2(1)100%。(2)从图中不难读出低温生成N2,高温生成NO,但当高于900 时,反应逆向移动,故NO的产率减小。再通入空气,相当于增加反应物,平衡正向移动,NH3的转化率进一步提高,使硝酸产量增加。(3)根据题中信息,可写出反应物和产物,关键运用化合价和原子守恒来配平。【答案】(1)0.152(11/a)100%(2)N2生成NO的反应为放热反应,升高温度转化率下降进一步与NO反应生成硝酸(3)NONO2H2O=2HNO2、CO(NH2)22HNO2=CO22N23H2O14如图是模拟工业制硝酸原理的实验装置。先用酒精灯对硬质玻璃管里的三氧化二铬加热,然后把空气鼓入盛有浓氨水的锥形瓶,当三氧化二铬保持红热状态时,移去酒精灯。根据题意回答问题: 【导学号:28920012】

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