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合成氨的流程示意圖如下：

回答下列問題：
(1)工業(yè)合成氨的原料是氮氣和氫氣。氮氣是從空氣中分離出來的，通常使用的兩種分離方法是____________、____________；氫氣的來源是水和碳氫化合物，寫出分別采用煤和天然氣為原料制取氫氣的化學方程式________________________，__________________________。
(2)設備A中含有電加熱器，觸媒和熱交換器，設備A的名稱是________，其中發(fā)生的化學反應方程式為__________________________。
(3)設備B的名稱為________，其中m和n是兩個通水口，入水口是________(填“m”或“n”)。不宜從相反方向通水的原因是________________________________________。
(4)設備C的作用是____________________________________________。
(5)在原料氣制備過程中混有的CO對催化劑有毒害作用，欲除去原料氣中的CO，可通過如下反應來實現(xiàn)：
CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
已知1 000 K時該反應的平衡常數(shù)K＝0.627，若要使CO的轉化率超過90%，則起始物中c(H2O)∶c(CO)不低于________。

(1)液化、分餾　與C反應后除去CO2　C＋H2O(g)CO＋H2　CH4＋H2O(g)CO＋3H2　(2)合成塔　N2＋3H22NH3　(3)冷卻塔　n　高溫氣體由冷卻塔的上端進入，冷卻水應從下端進入，逆向冷卻效果好　(4)將液氨和未反應的原料氣分離
(5)13.8

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

2012年冬季，我國城市空氣污染狀況受到人們的強烈關注，其中NOx、CO、SO2是主要污染性氣體。
I．汽車內燃機工作時發(fā)生的反應是導致汽車尾 氣中含有NO的重要原因之一。
（1）有人欲選用合適的催化劑，使反應2NO（g）=N2（g）+O2（g）能較快進行以達到除去NO的目的。你認為該反應能否自發(fā)進行      （填“能”或“不能”）。
（2）利用催化技術可將汽車尾氣中的NO氣體轉化成無毒氣體，相關反應的平衡常數(shù)可表示為
，此反應為放熱反應。在一定溫度下，10L某密閉容器中發(fā)生上述反應，各物質的物質的量的變化情況如下表

①根據(jù)土表數(shù)據(jù)計算0~4s間用NO表示的平均速率v（NO）=     ；達到化學平衡時兩種反應物的轉化率是否相等     （填“相等”或“不相等”）。
②在5~6s時，若K增大，5s后正反應速率    （填“增大”或“減小”）
③在5~6s時，若K不變，以上各物質的物質的量變化原因可能是       。
A．選用更有效的催化劑      B．縮小容器的體積
C．降低CO2濃度            D．升高溫度 
II為探究硫在氧氣中燃燒的產物里是否有SO3，某化學興趣小組在絕熱環(huán)境下進行了定量實驗探究。探究實驗的相關數(shù)據(jù)如下

（3）對數(shù)據(jù)進行分析可知，等質量的硫在純氧中燃燒產生的SO3比在空氣中燃燒產生的SO3        （填“多”或“少”），原因可能是      。
A．純氧中氧氣濃度高，有利于化學平衡向右移動
B．化學反應
C．純氧中氧氣濃度高，單位時間內發(fā)熱量大，致使反應體系的溫度較高，不利于化學平衡
向右移動
D．3g硫在純氧中燃燒比3g硫在空氣中燃燒放出的熱量多，不利于化學平衡
向右移動

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科目：高中化學 來源： 題型：問答題

（15分）請回答下列問題：
（1）分別用濃、稀硝酸溶解等量的兩份銅粉，消耗硝酸的物質的量較少的是_________硝酸（填“濃”或“稀”），相應的離子方程式是_____________.
（2） 800時，在2L的恒容密閉容器中充入2molNO和1molO2發(fā)生反應，2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，經5min達到平衡，測得c（NO)="0.5" mol/L，并放熱QkJ。5min內 v(O2)=___________。
②該條件下，2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的△H=     。
③若向平衡混合物中再充入NO、NO2各1mol,此時v正    v逆（填“>”、“=”或“<”）。
④若向平衡混合物中僅充入lmolNO2，平衡向_______（填“正向”、“逆向”或“不”）移
動。達新平衡時，NO2的體積分數(shù)________（填“增大”、“減小”或“不變”）。
（3）染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的NO2－，可以在強堿性條件下加入鋁粉除去（反應過程中無氣態(tài)產物生成。加熱反應后的溶液有能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體逸出）。請寫出該反應的離子方程式________

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科目：高中化學 來源： 題型：問答題

含硫化合物在工業(yè)生產中有廣泛的用途。
（1）SO2可用于工業(yè)生產SO3。
①在一定條件下，每生成8g SO3氣體，放熱9.83kJ。該反應的熱化學方程式為________。
②在500℃，催化劑存在的條件下，向容積為1L的甲、乙兩個密閉容器中均充入 2 mol SO2和1 mol O2。甲保持壓強不變，乙保持容積不變，充分反應后均達到平衡。
I．平衡時，兩容器中SO3體積分數(shù)的關系為：甲_______乙（填“>”、“<”或“ =”）。
II．若乙在t1 min時達到平衡，此時測得容器乙中SO2的轉化率為90%，則該
反應的平衡常數(shù)為_______；保持溫度不變，t2 min時再向該容器中充入1 mol SO2和1 mol SO3，t3min時達到新平衡。請在下圖中畫出t2~t4 min內正逆反應速率的變化曲線（曲線上必須標明V正、V逆 ）

（2）硫酸鎂晶體（MgSO4·7H2O )在制革、醫(yī)藥等領域均有廣泛用途。4.92g硫酸鎂晶體受熱脫水過程的熱重曲線（固體質量隨溫度變化的曲線）如右圖所示。

①固體M的化學式為__________。
②硫酸鎂晶體受熱失去結晶水的過程分為_________個階段。
③N轉化成P時，同時生成另一種氧化物，該反應的化學方程式為_________。

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科目：高中化學 來源： 題型：問答題

氮的固定有三種途徑：生物固氮、自然固氮和工業(yè)固氮。根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道：在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生反應，生成的主要產物為NH3。進一步研究NH3生成量與溫度的關系，部分實驗數(shù)據(jù)見下表(光照、N2壓力1.0×105 Pa、反應時間1 h)：

T/K
303
313
323
353
NH3生成量/(10－6 mol)
4.8
5.9
6.0
2.0
相應的化學方程式：2N2(g)＋6H2O(l) 4NH3(g)＋3O2(g)ΔH＝a kJ·mol－1
回答下列問題：
(1)此合成反應的a________0；ΔS________0，(填“＞”、“＜”或“＝”)
(2)已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92 .4 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g) ===2H2O(l)　   ΔH ＝－571.6 kJ·mol－1
則2N2(g)＋6H2O(l)===4NH3(g)＋3O2 (g)　ΔH＝________kJ·mol－1
(3)從323 K到353 K，氨氣的生成量減少的可能原因_________________；
(4)工業(yè)合成氨的反應為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 .4 kJ·mol－1，分別研究在T1、T2和T3(T1<T2<T3)三種溫度下合成氨氣的規(guī)律。下圖是上述三種溫度下不同的H2和N2的起始組成比(起始時N2的物質的量均為1 mol)與N2平衡轉化率的關系。請回答：

①在上述三種溫度中，曲線X對應的溫度是________。
②a、b、c三點H2的轉化率最小的是________點、轉化率最大的是________點。
③在容積為1.0 L的密閉容器中充入0.30 mol N2(g)和0.80 mol H2(g)，反應在一定條件下達到平衡時，NH3的物質的量分數(shù)(NH3的物質的量與反應體系中總的物質的量之比)為4/7。該條件下反應2NH3(g)  N2(g)＋3H2(g)的平衡常數(shù)為________ 。

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科目：高中化學 來源： 題型：問答題

硫酸工業(yè)在國民經濟中占有極其重要的地位。請回答硫酸工業(yè)中的如下問題：
（1）若從下列四個城市中選擇一處新建一座硫酸廠，你認為廠址宜選在     郊
區(qū)（填標號）；

A．有豐富黃鐵礦資源的城市 B．風光秀麗的旅游城市
C．消耗硫酸甚多的工業(yè)城市 D．人口稠密的文化、商業(yè)中心城市
（2）CuFeS2 是黃鐵礦的另一成分，煅燒時CuFeS2轉化為CuO、Fe2O3和SO2，
該反應的化學方程式為                。
（3）為提高SO3吸收率，實際生產中通常用         吸收SO3。
（4）已知反應2SO2+O2SO3 △H <0，現(xiàn)將0．050mol SO2和0．030mol O2
充入容積為1L的密閉容器中，反應在一定條件下達到平衡，測得反應后容器壓
強縮小到原來壓強的75%，則該條件下SO2的轉化率為________；該條件下的
平衡常數(shù)為__________。
（5）由硫酸廠沸騰爐排出的礦渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO與SO3在
沸騰爐中化合而成），其中硫酸銅的質量分數(shù)隨沸騰爐溫度不同而變化（見下表）
沸騰爐溫度/℃
600
620
640
660
爐渣中CuSO4的質量分數(shù)/%
9．3
9．2
9．0
8．4
已知CuSO4在低于660℃時不會分解，請簡要分析上表中CuSO4的質量分數(shù)隨
溫度升高而降低的原因                          。
（6）在硫酸工業(yè)尾氣中，SO2是主要大氣污染物，必須進行凈化處理，處理方
法可用      （填名稱）吸收，然后再用硫酸處理，重新生成SO2和一種生產
水泥的輔料，寫出這兩步反應的化學方程式          。

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科目：高中化學 來源： 題型：計算題

(14分)為有效控制霧霾，各地積極采取措施改善大氣質量，研究并有效控制空氣中的氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物含量顯得尤為重要。
(1)汽車內燃機工作時會引起N2和O2的反應：N2 + O22NO，是導致汽車尾氣中含有NO的原因之一。
①在T1、T2溫度下，一定量的NO發(fā)生分解反應時N2的體積分數(shù)隨時間變化如右圖所示，根據(jù)圖像判斷反應N2（g） + O2（g）2NO（g）的△H________0(填“＞”或“＜”)。
②在T3溫度下，向2L密閉容器中充入10molN2與5mo1O2，50秒后達到平衡，測得NO的物質的量為2mol，則該反應的速率υ(N2)＝___________________。該溫度下，若開始時向上述容器中充入N2與O2均為1 mol，則達到平衡后N2的轉化率為____________。

(2)利用右圖所示裝置(電極均為惰性電極)可吸收SO2，用陰極排出的溶液可吸收NO2。
①陽極的電極反應式為_____________________。
②在堿性條件下，用陰極排出的溶液吸收NO2，使其轉化為無害氣體，同時有SO32－生成。該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為________。
(3)一定條件下可用甲醇與CO反應生成醋酸消除CO污染。常溫下，將a mol/L的醋酸與b mol/L
Ba(OH)2溶液等體積混合，充分反應后，溶液中存在2c(Ba2＋)＝c(CH3COO－)，則該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)Ka＝______________________(用含a和b的代數(shù)式表示)。
（4）引起霧霾的PM2.5微細粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有機顆粒物及揚塵等，任寫一種與SO42－互為等電子體的分子                 。

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科目：高中化學 來源： 題型：計算題

硫元素的化合物在生產、生活中有著廣泛的應用。
（1）400℃，1.01× Pa下，容積為1．0L的密閉容器中充入0.5molSO2, (g)和0.3 molO2 (g)，發(fā)生反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H＝－198kJ/mol。反應中n(SO3)和n(O2)隨時間變化的關系如右圖所示。反應的平衡常數(shù)K＝_______；0到10 min內用SO2表示的平均反應速率_________。根據(jù)圖中信息，判斷下列敘述中正確的是_____（填序號）。

A．a點時刻的正反應速率比b點時刻的大 
B．c點時刻反應達到平衡狀態(tài) 
C．d點和e點時刻的c(O2)相同 
D．若5 00℃，1.01×105Pa下，反應達到平衡時，n( SO3) 比圖中e點時刻的值大 
（2）用NaOH溶液吸收工業(yè)廢氣中的SO2，當吸收液失去吸收能力時，25℃時測得溶液的pH=5.6，溶液中Na＋,H＋, HSO3－,SO32－離子的濃度由大到小的順序是__________________。
（3）可通過電解法使（2）中的吸收液再生而循環(huán)利用（電極均為石墨電極），其工作示意圖如下：

HSO3－在陽極室反應的電極反應式為________________________，陰極室的產物_________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

酯是重要的有機合成中間體，廣泛應用于溶劑、增塑劑、香料、黏合劑及印刷、紡織等工業(yè)。乙酸乙酯的實驗室和工業(yè)制法常采用如下反應：
CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O
請根據(jù)要求回答下列問題：
（1）欲提高乙酸的轉化率，可采取的措施有：__________、__________等。
（2）若用如圖所示的裝置來制備少量的乙酸乙酯，產率往往偏低，其原因可能為________、________等。

（3）此反應以濃硫酸為催化劑，可能會造成__________、__________等問題。
（4）目前對該反應的催化劑進行了新的探索，初步表明質子酸離子液體可用作此反應的催化劑，且能重復使用。實驗數(shù)據(jù)如下表所示（乙酸和乙醇以等物質的量混合）。

同一反應時間
 
同一反應溫度
反應溫度/℃
轉化率（%）
選擇性（%）*
 
反應時間/h
轉化率（%）
選擇性（%）*
40
77.8
100
 
2
80.2
100
60
92.3
100
 
3
87.8
100
80
92.6
100
 
4
92.3
100
120
94.5
98.7
 
6
93.0
100
 
①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列________（填字母）為該反應的最佳條件。
A．120 ℃，4 h     B．80 ℃，2 h
C．60 ℃，4 h  D．40 ℃，3 h
②當反應溫度達到120 ℃時，反應選擇性降低的原因可能為________。

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同步練習冊答案