高中化學(xué)魯科版化學(xué)與技術(shù)主題一空氣資源氨的合成單元測試學(xué)業(yè)分層測評3

學(xué)業(yè)分層測評(三)(建議用時：45分鐘)[學(xué)業(yè)達標(biāo)]1．下列氣體能造成空氣中光化學(xué)煙霧污染的是()A．CO2 B．COC．NO2 D．Cl2【答案】C2．關(guān)于NO的下列敘述不正確的是()A．NO可以是某些含低價N元素物質(zhì)被氧化的產(chǎn)物B．NO不是亞硝酸酐C．NO可以是某些含高價N元素物質(zhì)被還原的產(chǎn)物D．NO是紅棕色氣體【解析】NO中N為＋2價，故NO既有氧化性，又有還原性，可以為低價含N物質(zhì)失去電子被氧化的產(chǎn)物，也可為高價含N物質(zhì)得到電子被還原的產(chǎn)物。N2O3為亞硝酸酐。D項不正確，NO為無色?！敬鸢浮緿3．化工生產(chǎn)中的廢氣和汽車尾氣的排放是造成大氣污染的主要原因。下列氣體經(jīng)過處理后可用做燃料的是()A．硫酸工業(yè)尾氣 B．硝酸工業(yè)尾氣C．汽車尾氣 D．高爐煤氣【解析】各選項與主要污染物的對應(yīng)關(guān)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、二氧化氮和烴；D——一氧化碳、二氧化碳。由于汽車尾氣很分散，而目前甚至于今后一段時間內(nèi)，將汽車尾氣轉(zhuǎn)化為燃料還不現(xiàn)實，故選D?！敬鸢浮緿4．在體積為VL的密閉容器中通入amolNO和bmolO2。反應(yīng)后容器內(nèi)氮原子數(shù)和氧原子數(shù)之比為()\f(a,b) \f(a,2b)\f(a,a＋2b) \f(a,2a＋b)【解析】根據(jù)原子守恒得答案為：eq\f(a,a＋2b)?！敬鸢浮緾5．3NO2＋H2O=2HNO3＋NO為工業(yè)上氨催化氧化法制硝酸的反應(yīng)之一，該反應(yīng)中NO2的作用是()A．只作氧化劑B．只作還原劑C．既作氧化劑又作還原劑D．既不作氧化劑又不作還原劑【解析】該反應(yīng)二氧化氮中N元素的化合價由＋4價變?yōu)椋?價和＋2價，二氧化氮既失電子又得電子，所以二氧化氮既是氧化劑又是還原劑，故選C?！敬鸢浮緾6．下列反應(yīng)既屬于離子反應(yīng)，又屬于氧化還原反應(yīng)的是()【導(dǎo)學(xué)號：28920231】A．4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up8(催化劑),\s\do8(高溫))4NO＋6H2OB．2NO＋O2=2NO2C．3NO2＋H2O=2HNO3＋NOD．N2O3＋2NaOH=2NaNO2＋H2O【解析】A、B兩項反應(yīng)不屬于離子反應(yīng)；D項反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)?！敬鸢浮緾7．工業(yè)制硝酸的其中一步反應(yīng)為氨的氧化，反應(yīng)方程式為4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH<0，有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()A．反應(yīng)達到平衡后，3v正(NH3)＝2v逆(H2O)B．反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時，c(NH3)·c(O2)＝c(NO)·c(H2O)C．其它條件不變，溫度越高，氨的轉(zhuǎn)化率越高D．增大壓強是加快反應(yīng)速率并提高NO產(chǎn)率的有效措施【解析】A．反應(yīng)達到平衡后，3v正(NH3)＝2v逆(H2O)，各組分濃度不變，故A正確；B.反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時，體系中各組分的濃度不變，與c(NH3)·c(O2)和c(NO)·c(H2O)是否相等無關(guān)，故B錯誤；C.該反應(yīng)正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，溫度越高，氨的轉(zhuǎn)化率越低，故C錯誤；D.由于增大壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動，一氧化氮生產(chǎn)量減小，所以尋找合適的催化劑及提高氧氣的濃度是加快反應(yīng)速率并提高NO產(chǎn)率的有效措施，故D錯誤。故選A?！敬鸢浮緼8．已知氮的氧化物跟NaOH溶液發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O，NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O，現(xiàn)有mmolNO2和nmolNO組成的混合氣體，需用NaOH溶液使其完全吸收至無氣體剩余。已知NaOH物質(zhì)的量濃度為amol·L－1，則需該NaOH溶液的體積是()\f(m,a)L \f(2,3a)L\f(2m＋n,3a)L \f(m＋n,a)L【解析】根據(jù)氣體全部被吸收，生成的鹽是NaNO3和NaNO2，可知鈉原子的物質(zhì)的量等于氮原子的物質(zhì)的量，即n(NaOH)＝n(NO2)＋n(NO)＝(m＋n)mol，所以NaOH溶液的體積為eq\f(m＋n,a)L?！敬鸢浮緿9．將20mL二氧化氮和氨氣的混合氣體，在一定條件下充分反應(yīng)，化學(xué)方程式是6NO2＋8NH37N2＋12H2O。已知參加反應(yīng)的二氧化氮比氨氣少2mL(氣體體積均在相同狀況下測定)，則原混合氣體中二氧化氮和氨氣的物質(zhì)的量之比是：①3∶2②2∶3③3∶7④3∶4，正確的組合為()A．①③ B．②③C．②④ D．①④【解析】注意到給予的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。NO2、NH3均不可能完全消耗。NO2比NH3少消耗了2mL，具體關(guān)系應(yīng)該為NO2消耗6mL，NH3消耗8mL，兩種物質(zhì)共消耗了14mL，剩余6mL，具體剩余的NO2、NH3各有多少，依據(jù)起始的投入來決定。起始投入不確定時，具體剩余的NO2、NH3體積也不確定。反過來，不知道剩余的NO2、NH3體積也就無法確定起始給予的NO2、NH3各多少體積。但是，用極端假設(shè)法可以確定起始給予的NO2、NH3的體積范圍。假若剩余的氣體全部為NO2，則原NO2有(6＋6)mL＝12mL，NH3有8mL，原混合氣體中二氧化氮和氨氣的物質(zhì)的量之比是3∶2。假若剩余的氣體全部為NH3，則原NH3有(8＋6)mL＝14mL，NO2有6mL，原混合氣體中二氧化氮和氨氣的物質(zhì)的量之比是3∶7，故原混合氣體中eq\f(3,7)<eq\f(nNO2,nNH3)<eq\f(3,2)。【答案】C10．將mg氨通過氨氧化法完全制成硝酸，且將硝酸全部溶解在反應(yīng)中生成的水里制成濃硝酸，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()A．% B．50%C．% D．98%【解析】根據(jù)4NH3＋5O2=4NO＋6H2O,4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3得關(guān)系式：NH3＋2O2=HNO3＋H2O，故溶液相當(dāng)于1mol水中溶解1molHNO3，故質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(63g,63g＋18g)×100%＝%?！敬鸢浮緼[能力提升]11．硝酸工業(yè)尾氣的凈化方法有多種。(1)堿液吸收是一種常用的方法。工業(yè)上常用純堿溶液來吸收尾氣中的氮的氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。如果希望吸收產(chǎn)物全部為硝酸鈉，可用濃硝酸處理所得的吸收液，試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________________________。(2)催化還原法是用還原劑在有催化劑存在的條件下來還原氮的氧化物。如果以NH3為還原劑，可分別將尾氣中的NO和NO2還原成N2和H2O，寫出這兩個反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)2NO2＋Na2CO3=NaNO2＋NaNO3＋CO2NaNO2＋2HNO3=NaNO3＋2NO2↑＋H2O(2)4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up8(催化劑))5N2＋6H2O,8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up8(催化劑))7N2＋12H2O12．某化學(xué)小組的同學(xué)設(shè)計了如圖的實驗裝置。將氨氣與過量的氧氣通入硬質(zhì)玻璃管中，管中裝有Cr2O3催化劑，用酒精燈加熱。(1)氨氣催化氧化的化學(xué)方程式是____________________________________________；試管內(nèi)氣體變?yōu)榧t棕色，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________________________________________。(2)停止反應(yīng)后，立即關(guān)閉試管的兩個活塞，一段時間后，將試管浸入冰水中，試管內(nèi)氣體顏色__________，原因是__________________________________?！敬鸢浮?1)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up8(催化劑),\s\do8(高溫))4NO＋6H2O2NO＋O2=2NO2(2)變淺存在2NO2N2O4的平衡，降溫平衡右移13．工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn)，流程如下：(1)某溫度下體積為200L的氨合成塔中，測得如下數(shù)據(jù)：時間(h)濃度(mol·L－1)01234N2c1c1H2c2c2NH30c3c3根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算0～2小時內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率為________mol·L－1·h－1。若起始時與平衡時的壓強之比為a，則N2的轉(zhuǎn)化率為________(用含a的代數(shù)式表示)。(2)氨氣和氧氣從145℃已知：4NH3＋5O24NO＋6H2OK1＝1×1053(900℃4NH3＋3O22N2＋6H2OK2＝1×1067(900℃溫度較低時以生成________為主，溫度高于900℃時，NO產(chǎn)率下降的原因_________________________________________________________________________________________________________________________________。吸收塔中需要補充空氣的原因______________________________________。(3)尾氣處理時小型化工廠常用尿素作為氮氧化物的吸收劑，此法運行費用低，吸收效果好，不產(chǎn)生二次污染，吸收后尾氣中NO和NO2的去除率高達%。其主要的反應(yīng)為氮氧化物混合氣與水反應(yīng)生成亞硝酸，亞硝酸再與尿素[CO(NH2)2]反應(yīng)生成CO2和N2，請寫出有關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式：_________________________________________________________________________________________________________________________________________?！窘馕觥?1)由反應(yīng)速率的計算表達式，可求出v(N2)＝mol·L－1－mol·L－1)/2h＝mol·L－1·h－1。設(shè)N2轉(zhuǎn)化xmol。N2＋3H22NH3起始/mol3009000轉(zhuǎn)化/molx3x2x平衡/mol300－x900－3x2x由同溫、同體積時，壓強之比等于物質(zhì)的量之比得：eq\f(300＋900,200＋900－2x)＝a，解得x＝600(1－eq\f(1,a))，φ(N2)＝eq\f(x,300)×100%＝2(1－eq\f(1,a))×100%。(2)從圖中不難讀出低溫生成N2，高溫生成NO，但當(dāng)高于900℃時，反應(yīng)逆向移動，故NO的產(chǎn)率減小。再通入空氣，相當(dāng)于增加反應(yīng)物，平衡正向移動，NH3(3)根據(jù)題中信息，可寫出反應(yīng)物和產(chǎn)物，關(guān)鍵運用化合價和原子守恒來配平?！敬鸢浮?1)2(1－1/a)×100%(2)N2生成NO的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度轉(zhuǎn)化率下降進一步與NO反應(yīng)生成硝酸(3)NO＋NO2＋H2O=2HNO2、CO(NH2)2＋2HNO2=CO2↑＋2N2↑＋3H2O14．如圖是模擬工業(yè)制硝酸原理的實驗裝置。先用酒精燈對硬質(zhì)玻璃管里的三氧化二鉻加熱，然后把空氣鼓入盛有濃氨水的錐形瓶，當(dāng)三氧化二鉻保持紅熱狀態(tài)時，移去酒精燈。根據(jù)題意回答問題：【導(dǎo)學(xué)號：28920232】(1)硬質(zhì)玻璃管里發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________________________________________________________，當(dāng)三氧化二鉻紅熱時，移去酒精燈，原因是：____________________________________________________________________________________________。(2)圓底燒瓶里的實驗現(xiàn)象是_______________________________________，鼓入空氣的作用是________________________________________________。(3)實驗結(jié)束后，在圓底燒瓶內(nèi)壁上有時會看到少量無色晶體，寫出生成該晶體的化學(xué)方程式：_________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)新制的三氧化二鉻催化效果較好。實驗室一般用加熱分解(NH4)2Cr2O7的方法制三氧化二鉻，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________。(5)工業(yè)上要獲得濃度較大的硝酸，往往在稀硝酸中加入吸水劑硝酸鎂或濃硫酸，然后________(填一種操作名稱)，實驗室里保存濃硝酸的方法是___________________________