高考二轮复习知识点：含氮物质的综合应用

NO+NO₂+2OH⁻=2 ${\text{NO}}_2^{-}$ +H₂O

2NO₂+2OH⁻= ${\text{NO}}_2^{-}$ + ${\text{NO}}_3^{-}$ +H₂O

①下列措施能提高尾气中NO和NO₂去除率的有（填字母）。

A．加快通入尾气的速率

B．采用气、液逆流的方式吸收尾气

C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液

②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO₂晶体，该晶体中的主要杂质是（填化学式）；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是（填化学式）。

①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl⁻和 ${\text{NO}}_3^{-}$ ，其离子方程式为。

②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是。

②N₂（g）+2H₂（g）═N₂H₄（l）△H₂

③O₂（g）+2H₂（g）═2H₂O（g）△H₃

④2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H₄=﹣1048.9kJ•mol^﹣1

上述反应热效应之间的关系式为△H₄= ， 联氨和N₂O₄可作为火箭推进剂的主要原因为 ．

称取100g土壤于烧杯中，加入足量浓硫酸和一定量的催化剂，充分反应后过滤、洗涤滤渣，往滤液加入足量NaOH溶液，按如图进行蒸馏，用过量硼酸$\left({\text{H}}_3\text{B}{\text{O}}_3\right)$吸收生成的氨。

已知：常温下，${\text{H}}_3\text{B}{\text{O}}_3+{\text{H}}_2\text{O}\text{⇌}\text{B}{\left(\text{O}\text{H}\right)}_4^{-}+{\text{H}}^{+}$

土壤中的氮元素主要存在形式。(填微粒符号)

将锥形瓶内溶液稀释至250mL，取出25.00mL稀释液，向其中滴加2~3滴甲基红(变色范围4.4~6.2)，用$0\mathrm{.}1000\text{m}\text{o}\text{l}\cdot {\text{L}}^{-1}$盐酸标准溶液滴定。重复实验3次，平均消耗盐酸标准溶液18.00mL。

滴定时，发生反应的离子方程式为。

a.所处的电子亚层相同                    b.自旋方向相同

c.占据的轨道相同                        d.运动状态相同

_NO＋_$\text{N}{\text{H}}_4^{+}\stackrel{}{\to }$_${\text{N}}_2{\text{H}}_4+$_${\text{H}}_2\text{O}+$_${\text{H}}^{+}$

若反应所得的氧化产物比还原产物多1.5mol，则该反应转移的电子为mol。

①两步反应的最佳温度为35℃，当温度低于5℃，反应接近停止的原因是；

②步骤I中若$\text{N}{\text{H}}_{\text{4}}^{\text{+}}$的消除速率为$\text{1}\text{8}\text{m}\text{g}/\left(\text{L}\cdot \text{h}\right)$ ， 则${\text{O}}_{\text{2}}$的消耗速率为$\text{m}\text{g}/\left(\text{L}\cdot \text{h}\right)$；

①吹脱时，$\text{N}{\text{H}}_{\text{3}}$与$\text{N}{\text{H}}_{\text{4}}^{\text{+}}$在溶液中存在下述平衡：$\text{N}{\text{H}}_{\text{3}}\left(\text{a}\text{q}\right)\text{+}{\text{H}}_{\text{2}}\text{O}\text{⇌}\text{N}{\text{H}}_{\text{4}}^{\text{+}}\left(\text{a}\text{q}\right)\text{+}\text{O}{\text{H}}^{\text{-}}$ ， 如图是不同温度下，水中$\text{N}{\text{H}}_{\text{4}}^{\text{+}}$与$\text{N}{\text{H}}_{\text{4}}^{\text{+}}$随$\text{p}\text{H}$变化的相对含量图：

由图像可知，$\text{p}\text{H}$越大，水中$\text{N}{\text{H}}_{\text{3}}$含量越高，其原因是。50℃平衡$\text{N}{\text{H}}_{\text{3}}\left(\text{a}\text{q}\right)\text{+}{\text{H}}_{\text{2}}\text{O}\text{⇌}\text{N}{\text{H}}_{\text{4}}^{\text{+}}\left(\text{a}\text{q}\right)\text{+}\text{O}{\text{H}}^{\text{-}}$的平衡常数$\text{K}\text{=}$；

②氧化原理如下：

(i)其他条件相同时，向一定体积的氨氮废水中通入${\text{O}}_2$ ， 根据上述原理推测下列说法错误的是(填代号)；

a.该过程中N元素既有被氧化的过程又有被还原的过程

b.优良的催化剂不但能降低$\text{N}{\text{H}}_{\text{3}}$的活化温度，还能提升$\text{N}{\text{H}}_{\text{3}}$的平衡转化率

c.单位时间内生成的活性氧(O·)越多，对转化$\text{N}{\text{H}}_{\text{3}}$为无害物越有利

d.随着温度升高、单位时间内$\text{N}{\text{H}}_{\text{3}}$的转化率提升说明该转化一定是吸热反应

(ii)其他条件相同，不同催化剂X、Y在发生催化作用时，对比结果如下：

X催化剂Y催化剂(填“优于”或“劣于”)；

其原理为电解时阳极产生的羟基自由基氧化$\text{N}{\text{H}}_{\text{3}}$或$\text{N}{\text{H}}_{\text{4}}^{\text{+}}$成为${\text{N}}_{\text{2}}$而被去除。实验结果表明，当溶液中存在$\text{C}{\text{l}}^{\text{-}}$时，$\text{N}{\text{H}}_{\text{3}}$或$\text{N}{\text{H}}_{\text{4}}^{\text{+}}$转化率大幅提升(如图所示)，其可能的原因是。

已知：①N₂(g)+O₂(g)=2NO(g) ΔH₁=+180.50kJ•mol^-1

②2NO(g)+O₂(g)=2NO₂(g) ΔH₂=-144.14kJ•mol^-1

③2N₂O(g)⇌2N₂(g)+O₂(g) ΔH₃=-244.10kJ•mol^-1

则3NO(g)=N₂O(g)+NO₂(g) ΔH=。

在催化剂a作用下将尾气转化为无污染的气体而除去。向密闭容器中充入10molCO(g)和8molNO(g)发生反应2NO(g)+2CO(g)$\stackrel{\text{催}\text{化}\text{剂}\text{a}}{\rightleftharpoons }$N₂(g)+2CO₂(g) ΔH，测得平衡时NO体积分数与温度、压强的关系如图。

①已知T₂＞T₁ ， 则反应ΔH0(填“＞”、“=”或“＜”)。

②该反应达到平衡后，为了同时提高反应速率和NO的平衡转化率，可采取的措施(填字母序号)。

a.改用高效催化剂

b.恒温恒容条件下，按投料比增大反应物浓度

c.移去CO₂

d.升高温度

e.缩小反应容器的体积

③在温度为T₁、容器体积为4L的条件下，反应进行到10min时恰好在D点达到平衡。则从反应开始到平衡时，NO平均反应速率v(NO)=；若其他条件不变，升高温度，用分压表示的平衡常数K_p(填“变大”、“变小”或“不变”)。

④在X点，对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，重新达到平衡状态可能为图中点(填A～F)。

新型催化剂b在含有少量O₂条件下，能催化NH₃ ， 和NO_x ， 反应生成N₂ ， 且高温下活性很强。在盛有催化剂b的管式反应容器[如图(一)]中按一定比例匀速通入NH₃、NO_x、O₂发生反应。NO_x的除去率随反应温度变化曲线如图(二)所示。

①在50℃之前，NO_x的除去率随温度升高而缓慢上升的原因是。

②当温度高于300℃时，NO_x除去率迅速下降的原因是。

【查阅资料】

i.NO₂遇水时发生反应：a.$\text{2}\text{N}{\text{O}}_{\text{2}}\text{+}{\text{H}}_{\text{2}}\text{O}\text{=}{\text{H}}^{\text{+}}\text{+}\text{N}{\text{O}}_{\text{3}}^{\text{-}}\text{+}\text{H}\text{N}{\text{O}}_{\text{2}}$

b. $2\text{H}\text{N}{\text{O}}_{\text{2}}\text{=}\text{N}{\text{O}}^{-}\uparrow \text{+}\text{N}{\text{O}}_2^{-}\uparrow \text{+}{\text{H}}_{\text{2}}\text{O}$；

ii.酸性条件下，$\text{H}\text{N}{\text{O}}_2^{}$或$\text{N}{\text{O}}_2^{-}$可与对氨基苯残酸发生不可逆反应，所得产物遇萘乙二胺变红，且原溶液中$\left[\text{c}\text{(}\text{H}\text{N}{\text{O}}_{\text{2}}\text{)}\text{+}\text{c}\text{(}\text{N}{\text{O}}_{\text{2}}^{\text{-}}\text{)}\right]$越大，红色越深。

【实验】将2mLNO₂推入5mL下列试剂中，随即取出0.1mL溶液，滴加到等量对氨基苯磺酸溶液(盐酸酸化)中，再加入等量萘乙二胺溶液，加水定容到相同体积，对比溶液颜色。

①通过实验(填编号)对比，说明NO₂遇水时发生了反应a和b。

②从化学反应速率的角度分析，NO₂与水或碱反应时还原产物价态不同的原因是。

综上，用NaOH溶液吸收NO₂尾气，适宜的条件是(写出两点即可)。

已知：$\text{N}{\text{O}}_{\text{x}}\text{脱}\text{除}\text{率}\text{=}\frac{\text{脱}\text{除}\text{前}\text{n}\left(\text{N}{\text{O}}_{\text{x}}\right)\text{-}\text{脱}\text{除}\text{后}\text{n}\left(\text{N}{\text{O}}_{\text{x}}\right)}{\text{脱}\text{除}\text{前}\text{n}\left(\text{N}{\text{O}}_{\text{x}}\right)}\times 100\text{\%}$

①不用盐酸调节NaClO溶液初始pH的原因是。

②将pH=3.5时NaClO溶液脱除NO的离子方程式补充完整：。

□NO+□     +□     $\text{⇌}$□$\text{N}{\text{O}}_3^{-}+$□$\text{C}{\text{l}}^{-}+$□     

③pH<5.5时，分析$\text{N}{\text{O}}_x$脱除率随溶液初始pH升高而增大的可能原因：。

检测前，电解质溶液中的$\text{c}\left({\text{I}}_{\text{2}}\right)\text{/}\text{c}\left({\text{I}}^{\text{-}}\right)$保持定值时，电解池不工作。$\text{N}{\text{O}}_2$进入电解池后与${\text{I}}^{-}$反应，库仑仪便立即自动进行电解到$\text{c}\left({\text{I}}_{\text{2}}\right)\text{/}\text{c}\left({\text{I}}^{\text{-}}\right)$又回到原定值，测定结束。通过测定电解消耗的电量可以求出$\text{N}{\text{O}}_2$的物质的量。

①$\text{N}{\text{O}}_2$在电解池中被${\text{I}}^{-}$还原为NO的离子方程式为。

②将脱除前、后等体积的烟气分别用上述装置进行测定，电解时转移电子的物质的量分别为amol、bmol。$\text{N}{\text{O}}_{\text{x}}$脱除率是。

③测量结束后，电解池中还检测到少量$\text{N}{\text{O}}_3^{-}$和$\text{N}{\text{O}}_2^{-}$ ， 这将导致$\text{N}{\text{O}}_2$测定结果(填“偏高”或“偏低”)，需进行校正。