分析 (1)根據(jù)圖示可知,設備A為合成塔、B為冷凝器或冷凝塔;工業(yè)合成氨中合成塔中的反應為氮氣和氫氣在高溫高壓條件下生成氨氣,據(jù)此寫出反應的化學方程式;合成氨的反應屬于放熱反應,根據(jù)化學反應速率和平衡移動知識來分析選擇500℃的原因;生產(chǎn)中原料氣必須進行脫硫,防止催化劑中毒;
(2)B為冷凝塔,a和b是兩個通水口,其中入水口應考慮下進上出;
(3)根據(jù)增大壓強對平衡移動的影響知識來回答;
(4)由圖象可知,溫度高于900℃時,NO的產(chǎn)率降低,氮氣的產(chǎn)率增大,各反應為放熱反應,高溫下不利于向正反應進行,應是NO轉(zhuǎn)變?yōu)镹2所致;
(5)根據(jù)氮原子守恒可知,NH3~NO~HNO3,以此計算.
解答 解:(1)合成氨的工業(yè)設備是合成塔;N2與H2合成NH3所用的催化劑是鐵砂網(wǎng),溫度過低,反應速率較慢,溫度較高,不利合成氨氣,選擇500℃的主原因是在這個溫度下催化劑活性最大;生產(chǎn)中原料氣必須進行脫硫可以防止催化劑中毒,
故答案為:合成塔;N2 +3H2 $?_{催化劑}^{高溫、高壓}$ 2NH3 ;此溫度下催化劑效率最高,防止催化劑中毒;
(2)B為冷凝塔,合成氨的反應屬于放熱反應,用熱交換器可以充分利用余熱,節(jié)約能源,a和b是兩個通水口,其中入水口應考慮下進上出,
故答案為:b;
(3)增大壓強,加快反應速率,平衡向氣體體積減小的方向移動,即平衡朝生成NH3的方向進行,
故答案為:增大壓強,加快反應速率,使平衡朝生成NH3的方向進行;
(4)各反應為放熱反應,高溫下不利于向正反應進行,由圖象可知,溫度高于900℃時,NO的產(chǎn)率降低,氮氣的產(chǎn)率增大,故溫度高于900℃時應是部分NO轉(zhuǎn)化為N2,
故答案為:部分NO轉(zhuǎn)化為N2;
(5)NH3制NO的產(chǎn)率是94%、NO制HNO3的產(chǎn)率是89%,根據(jù)氮原子守恒可知,NH3~NO~HNO3,則1mol氨氣可得到硝酸1mol×94%×89%=0.8366mol,由HNO3+NH3═NH4NO3,則消耗的氨氣的物質(zhì)的量為0.8366mol,氨氣的質(zhì)量之比等于物質(zhì)的量之比,則制HNO3所用去的NH3的質(zhì)量占總耗NH3質(zhì)量的百分數(shù)為 $\frac{1mol}{1mol+0.8366mol}$×100%=54%;即制HNO3所用去的NH3的質(zhì)量占總耗NH3質(zhì)量的54%,
故答案為:54.
點評 本題考查了工業(yè)制備原理應用,流程分析,實驗制備物質(zhì)的分析判斷,利用物質(zhì)的轉(zhuǎn)化及質(zhì)量守恒的方法來進行簡單計算,使用硝酸銨的注意事項,明確轉(zhuǎn)化中的化學反應得出物質(zhì)之間的關系是解答的關鍵,題目難度中等.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | Cu $\stackrel{濃HNO_{3}}{→}$Cu(NO3)2 | |
B. | Cu$\stackrel{稀HNO_{3}}{→}$Cu(NO3)2 | |
C. | Cu$→_{△}^{O_{2}(空氣)}$ CuO$→_{△}^{稀HNO_{3}}$Cu(NO3)2 | |
D. | Cu$→_{△}^{Cl_{2}}$CuCl2$\stackrel{AgNO_{3}溶液}{→}$ Cu(NO3)2 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 是非金屬元素 | B. | 單質(zhì)是分子晶體 | ||
C. | R(OH)4-結合H+的能力小于Al(OH)4- | D. | R2H6中R為-3價 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
反應 | 大氣固氮N2(g)+O2(g)?2NO(g) | |
溫度/℃ | 27 | 2260 |
K | 3.84×10-31 | 1 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 任何晶體中,若含有陽離子就一定有陰離子 | |
B. | 原子晶體中只含有共價鍵 | |
C. | 原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高 | |
D. | 分子晶體中只含有范德華力 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 放電時,Li+透過固體電解質(zhì)向Cu極移動 | |
B. | 放電時,Cu作電池的負極 | |
C. | 通空氣時,銅被氧化,表面產(chǎn)生Cu2O | |
D. | 整個反應過程中,銅相當于催化劑 |
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com