Question

13．無(wú)論從能耗，還是環(huán)境，現(xiàn)代工業(yè)工藝往往采用聯(lián)合生產(chǎn)的方式．工業(yè)合成氨、硝酸、純堿可以進(jìn)行聯(lián)合生產(chǎn)．請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：
（1）工業(yè)中，從合成塔出來(lái)的混合氣體成分是NH₃、H₂、N₂（填化學(xué)式），在進(jìn)入分離器之前，需進(jìn)入冷卻塔（填工業(yè)設(shè)備名稱(chēng)）．
（2）15mol氮?dú)夂?mol氫氣在密閉容器中反應(yīng)生成的氨氣的物質(zhì)的量a（選填字母代號(hào)）．
a．小于2mol   b．等于2mol    c．大于2mol 小于15mol  d．等于15mol
（3）氨氣在工業(yè)制備硝酸生產(chǎn)中的作用是4NH₃+O₂$\frac{\underline{\;\;\;催化劑\;\;\;}}{高溫高壓}$4NO+6H₂O（用化學(xué)方程式表示）：硝酸工業(yè)生產(chǎn)中的尾氣（NO₂、NO的混合氣體）通�？捎眉儔A溶液吸收：2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂↑，NO+NO₂+Na₂CO₃=2NaNO₂+CO₂↑；尾氣吸收過(guò)程中，每吸收5mol尾氣，則生成CO₂的物質(zhì)的量為2.5mol；
（4）硝酸廠的尾氣也可利用尿素蒸汽將氨的氧化物還原為空氣的主要成分而除去，寫(xiě)出尿素與NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式4CO（NH₂）₂+6NO₂=7N₂+4CO₂+8H₂O．

Answer 1

分析 （1）工業(yè)中，從合成塔出來(lái)的混合氣體成分是NH₃、H₂、N₂；在進(jìn)入分離器之前，需進(jìn)入冷卻塔；
（2）根據(jù)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)分析解答；
（3）氨氣在工業(yè)制備硝酸生產(chǎn)中的作用氨氣與氧氣反應(yīng)生成一氧化氮和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NH₃+O₂$\frac{\underline{\;\;\;催化劑\;\;\;}}{高溫高壓}$4NO+6H₂O；由反應(yīng)方程式2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂↑，NO+NO₂+Na₂CO₃=2NaNO₂+CO₂↑可知，2mol的尾氣生成1mol的二氧化碳，所以每吸收5mol尾氣，則生成CO₂的物質(zhì)的量為2.5mol；
（4）尿素與NO₂反應(yīng)生成氮?dú)夂投�氧化碳�(xì)怏w，反應(yīng)的方程式為：4CO（NH₂）₂+6NO₂=7N₂+4CO₂+8H₂O．

解答 解：（1）工業(yè)中，從合成塔出來(lái)的混合氣體成分是NH₃、H₂、N₂；在進(jìn)入分離器之前，需進(jìn)入冷卻塔，故答案為：NH₃、H₂、N₂；冷卻塔；
（2）根據(jù)可逆反應(yīng)不可能完全轉(zhuǎn)化，如果3mol氫氣完全轉(zhuǎn)化生成2mol的氨氣，所以生成的氨氣的物質(zhì)的量小于2mol，故選a；
（3）氨氣在工業(yè)制備硝酸生產(chǎn)中的作用氨氣與氧氣反應(yīng)生成一氧化氮和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NH₃+O₂$\frac{\underline{\;\;\;催化劑\;\;\;}}{高溫高壓}$4NO+6H₂O；由反應(yīng)方程式2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂↑，NO+NO₂+Na₂CO₃=2NaNO₂+CO₂↑可知，2mol的尾氣生成1mol的二氧化碳，所以每吸收5mol尾氣，則生成CO₂的物質(zhì)的量為2.5mol，故答案為：4NH₃+O₂$\frac{\underline{\;\;\;催化劑\;\;\;}}{高溫高壓}$4NO+6H₂O；2.5mol；
（4）尿素與NO₂反應(yīng)生成氮?dú)夂投�氧化碳�(xì)怏w，反應(yīng)的方程式為：4CO（NH₂）₂+6NO₂=7N₂+4CO₂+8H₂O，故答案為：4CO（NH₂）₂+6NO₂=7N₂+4CO₂+8H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了含氮物質(zhì)的應(yīng)用，題目難度中等，明確工業(yè)制取硝酸的原理為解答關(guān)鍵，注意掌握含氮物質(zhì)的性質(zhì)及綜合應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．