18.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 0 1 2 3 4 N2 1.500 1.400 1.200 C1 C1 H2 4.500 4.200 3.600 C2 C2 NH3 0 0.200 0.600 C3 C3 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 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)希臘阿里斯多德大學(xué)的 George Marnellos 和 Michael Stoukides.發(fā)明了一種合成氨的新方法(Science.2.Oct.1998. p98).在常壓下.把氫氣和用氦氣稀釋的氮氣分別通入一個加熱到570℃的電解池.利用能通過氫離子的多孔陶瓷固體作電解質(zhì).氫氣和氮氣在電極上合成了氨.轉(zhuǎn)化率達到78%.試寫出電解池陰極的電極反應(yīng)式 . (3)已知:N2(g)+O2, △H=180.5kJ/mol 4NH3(g)+5O2+6H2O(g) ,△H=-905kJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) , △H=-483.6kJ/mol 則N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 的 △H= . (4)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: 4NH3+5O24NO+6H2O K1=1×1053 4NH3+3O22N2+6H2O K2=1×1067 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 . (5)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99.95%.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 . . 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(yù)、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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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

查看答案和解析>>

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)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(dāng)橫坐標(biāo)為壓強時,變化趨勢正確的是(選填字母序號)
b
b
,
當(dāng)橫坐標(biāo)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

查看答案和解析>>

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)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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

查看答案和解析>>

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:
精英家教網(wǎng)
(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(xué)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(xué)方程式為:
 

查看答案和解析>>

工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如圖:
精英家教網(wǎng)
(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(xué)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(xué)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(xué)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.
精英家教網(wǎng)

查看答案和解析>>


同步練習(xí)冊答案