(2011?鎮(zhèn)江一模)工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下:
完成下列問題:
Ⅰ.合成氨
(1)寫出裝置①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
.
(2)已知在一定的溫度下進(jìn)入裝置①的氮、氫混合氣體與從合成塔出來的混合氣體壓強之比為5:4,則氮的轉(zhuǎn)化率為
40%
40%
.
Ⅱ.氨的接觸氧化原理
(3)在900℃裝置②中反應(yīng)有:?
4NH
3(g)+5O
2(g)?4NO(g)+6H
2O(g);△H=-905.5kJ?mol
-1 K
1=1×10
53 (900℃)
4NH
3(g)+4O
2(g)?4N
2O(g)+6H
2O(g);△H=-1103kJ?mol
-1 K
2=1×10
61 (900℃)
4NH
3(g)+3O
2(g)?2N
2(g)+6H
2O(g);△H=-1267kJ?mol
-1 K
3=1×10
67 (900℃)
除了上列反應(yīng)外,氨和一氧化氮相互作用:
4NH
3(g)+6NO(g)?5N
2(g)+6H
2O(g);△H=-1804kJ?mol
-1,還可能發(fā)生氨、一氧化氮的分解.
完成熱化學(xué)方程式:2NO(g)?N
2(g)+O
2(g);△H=
-180.75 kJ?mol-1
-180.75 kJ?mol-1
.
(4)鉑-銠合金催化劑的催化機(jī)理為離解和結(jié)合兩過程,如圖所示:
由于鉑對NO和水分子的吸附力較小,有利于氮與氧原子結(jié)合,使得NO和水分子在鉑表面脫附,進(jìn)入氣相中.若沒有使用鉑-銠合金催化劑,氨氧化結(jié)果將主要生成
氮氣和水蒸氣
氮氣和水蒸氣
.說明催化劑對反應(yīng)有
選擇性
選擇性
.
(5)溫度對一氧化氮產(chǎn)率的影響
當(dāng)溫度大于900℃時,NO的產(chǎn)率下降的原因
A、B
A、B
(選填序號)
A.促進(jìn)了一氧化氮的分解
B.促進(jìn)了氨的分解
C.使氨和一氧化氮的反應(yīng)平衡移動,生成更多N
2(6)硝酸工業(yè)的尾氣常用Na
2CO
3溶液處理,尾氣的NO、NO
2可全部被吸收,寫出用Na
2CO
3溶液吸收的反應(yīng)方程式
NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2、2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2
NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2、2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2
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