工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn).流程如下: 在800℃.鉑催化劑存在條件下.氨與氧氣反應(yīng)的主要產(chǎn)物是NO和H20.在實際生產(chǎn)中氨的氧化率與混合氣中氧氨比(氧氣與氨氣物質(zhì)的量比.以γ{n(02)/n(NH3)}表示)的關(guān)系如下圖 (1)氨氧化率達到100%.理論上γ{n(02)/n(NH3)}為1.25.而實際生產(chǎn)要將丫值維持在1.7~2.2之間.其原因是 . (2)若使氨的氧化率達到95%.應(yīng)控制氨在氨.空氣混合氣體中的體積分數(shù)約為 (設(shè)氧氣占空氣的體積分數(shù)為20%).將γ=1.75的氨.空氣混合氣體通入800℃.盛有鉑催化劑的氧化爐.充分反應(yīng)后導入到吸收塔的氣體的主要成分是 . (3)現(xiàn)以a mol NH3和足量空氣為原料(不考慮N2的反應(yīng))最大程度制取NH4N03.經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化反應(yīng)后.向反應(yīng)后的混合物中加入b g水.得到密度為ρg·mL-1的溶液.計算該溶液中NH4N03物質(zhì)的量濃度可能的最大值 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

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)①工業(yè)生產(chǎn)時,制取氫氣的一個反應(yīng)為:CO+H2O(g)?CO2+H2,850℃時,往1L密閉容器中充入0.3mol CO和0.2molH2O(g).反應(yīng)4min后建立平衡,體系中c(H2)=0.12mol?L-1.CO的平衡濃度為
0.18mol/L
0.18mol/L
 轉(zhuǎn)化率為
40%
40%
 該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
1
1
 (填計算結(jié)果).
②在850℃時,以表中的物質(zhì)的量投入恒容反應(yīng)器中,其中向逆反應(yīng)方向進行的有
A
A
 (選填A、B、C、D、E)
A B C D E
n(CO2 3 l 0 1 l
n(H2 2 l 0 1 2
n(CO) 1 2 3 0.5 3
n(H2O) 5 2 3 2 l
(2)合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù).由此可推知,表中T1
300℃(填“>”、“<”或“=”).
 T/°C  T1  300  T2
 K  1.00×107  2.45×105  1.88×103
(3)N2和H2在鐵作催化劑作用下從145℃就開始反應(yīng),不同溫度下NH3產(chǎn)率圖1所示.溫度高于900℃時,NH3產(chǎn)率下降,原因是
900℃時反應(yīng)達到平衡狀態(tài),再升高溫度平衡向左移動
900℃時反應(yīng)達到平衡狀態(tài),再升高溫度平衡向左移動


(4)在化學反應(yīng)中只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學反應(yīng),這些分子被稱為活化分子.使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位通常用kJ?mol-1表示.請認真觀察圖2,回答問題.
圖中所示反應(yīng)是
放熱
放熱
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),該反應(yīng)的△H=
-(E1-E2)kJ/mol
-(E1-E2)kJ/mol
 (用含E1、E2E的代數(shù)式表示).已知熱化學方程式:H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ?mol-1,該反應(yīng)的活化能為167.2kJ?mol-1,則其逆反應(yīng)的活化能為
409kJ/mol
409kJ/mol

(5)硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣.目前科學家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮氣和水,反應(yīng)機理為:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為:
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)△H=-867kJ?mol-1
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)△H=-867kJ?mol-1

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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)在合成氨的反應(yīng)中,改變反應(yīng)條件,會使平衡發(fā)生移動.如圖象表示隨條件改變,氨氣的百分含量的變化趨勢.
當橫坐標為壓強時,變化趨勢正確的是(選填字母序號)
b
b
,
當橫坐標為溫度時,變化趨勢正確的是(選填字母序號)
a
a

(2)如圖所示三個容積相同的容器①、②、③,若起始溫度相同,分別向三個容器中充入3mol H2和1mol N2,一定條件下反應(yīng),達到平衡時各容器中NH3物質(zhì)的百分含量由大到小的順序為
①<②<③
①<②<③
(填容器編號)
(3)氨氣和氧氣從145℃就開始反應(yīng),在不同溫度和催化劑條件下生成不同產(chǎn)物(如圖所示):
4NH3+5O2?4NO+6H2O
4NH3+3O2?2N2+6H2O
溫度較低時以生成
N2
N2
為主,溫度高于900℃時,NO產(chǎn)率下降的原因
生成NO的反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度轉(zhuǎn)化率下降
生成NO的反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度轉(zhuǎn)化率下降
.吸收塔中需要補充空氣的原因
進一步與NO反應(yīng)生成硝酸
進一步與NO反應(yīng)生成硝酸

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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)工業(yè)生產(chǎn)時,制取氫氣的一個反應(yīng)為:CO+H2O(g)?CO2+H2
①t℃時,往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣.反應(yīng)建立平衡后,體系中c(H2)=0.12mol?L-1.該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
1
1
 (填計算結(jié)果).
②保持溫度不變,向上述平衡體系中再加入0.1molCO,當反應(yīng)重新建立平衡時,水蒸氣的轉(zhuǎn)化率α(H2O)=
50%
50%

   (2)合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H<0.下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù).由此可推知,表中
T1
573K(填“>”、“<”或“=”).
(3)NH3和O2在鉑系催化劑作用下從145℃就開始反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H=-905kJ?mol-1,不同溫度下NO產(chǎn)率如右圖所示.溫度高于900℃時,NO產(chǎn)率下降的原因
溫度高于900℃時,平衡向左移動
溫度高于900℃時,平衡向左移動

(4)廢水中的N、P元素是造成水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵因素,農(nóng)藥廠排放的廢水中常含有較多的NH4+和PO43-,一般可以通過兩種方法將其除去.
①方法一:將Ca(OH)2或CaO 投加到待處理的廢水中,生成磷酸鈣,從而進行回收.當處理后的廢水中c(Ca2+)=2×10-7 mol/L時,溶液中c(PO43-)=
5×10-7
5×10-7
mol/L.
(已知Ksp[Ca3(PO42]=2×10-33
②方法二:在廢水中加入鎂礦工業(yè)廢水,就可以生成高品位的磷礦石-鳥糞石,反應(yīng)的方程式為Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4↓.該方法中需要控制污水的pH為7.5~10,若pH高于10.7,鳥糞石的產(chǎn)量會大大降低.其原因可能為
當pH高于10.7時,溶液中的Mg2+、NH4+會與OH-反應(yīng),平衡向逆反應(yīng)方向移動
當pH高于10.7時,溶液中的Mg2+、NH4+會與OH-反應(yīng),平衡向逆反應(yīng)方向移動
.與方法一相比,方法二的優(yōu)點為
能同時除去廢水中的氮,充分利用了鎂礦工業(yè)廢水
能同時除去廢水中的氮,充分利用了鎂礦工業(yè)廢水

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精英家教網(wǎng)工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下:
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(1)合成塔中發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)+Q(Q>0).下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù).
T/℃ T1 300 T2
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
由此可推知,表中:T2
 
300℃(填“>”、“<”或“=”).
(2)NH3和O2在鉑系催化劑作用下從145℃就開始反應(yīng):
4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)+905kJ,不同溫度下NO氣體的產(chǎn)率如圖所示.溫度高于900℃時,NO氣體產(chǎn)率下降的原因是
 

(3)吸收塔中反應(yīng)為:3NO2+H2O?2HNO3+NO.從生產(chǎn)流程看,吸收塔中需要補充空氣,其原因是
 

(4)硝酸廠的尾氣含有氮氧化物,不經(jīng)處理直接排放將污染空氣.目前科學家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮氣和水,其反應(yīng)機理為:
CH4(g)+4NO2(g)→4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)+574kJ;
CH4(g)+4NO(g)→2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)+1160kJ.
則1mol甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為:
 

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工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如圖:
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(1)工業(yè)生產(chǎn)時,制取氫氣的一個反應(yīng)為:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g).t℃時,往10L密閉容器中充入2mol CO和3mol水蒸氣.反應(yīng)建立平衡后,體系中c(H2)=0.12mol?L-1.則該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
 
(填計算結(jié)果).
(2)合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù).由此可推知,表中T1
 
300℃(填“>”、“<”或“=”).
T/℃ T1 300 T2
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
(3)氨氣在純氧中燃燒生成一種單質(zhì)和水,科學家利用此原理,設(shè)計成“氨氣-氧氣”燃料電池,則通入氨氣的電極是
 
(填“正極”或“負極”);堿性條件下,該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為
 

(4)用氨氣氧化可以生產(chǎn)硝酸,但尾氣中的NOx會污染空氣.目前科學家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮氣和水,反應(yīng)機理為:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為
 

(5)某研究小組在實驗室以“Ag-ZSM-5”為催化劑,測得將NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如下圖.據(jù)圖分析,若不使用CO,溫度超過775℃,發(fā)現(xiàn)NO的轉(zhuǎn)化率降低,其可能的原因為
 
;在
n(NO)
n(CO)
=1的條件下,應(yīng)控制的最佳溫度在
 
左右.
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