(3)4NH3+5O2 4NO+6H2O (4)Mg + 2NH4+=== 2NH3↑+H2↑+ Mg2+ (5) 2NH4++2e- = 2NH3↑+H2↑ 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(2009?龍巖一模)工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如圖1:

(1)工業(yè)生產(chǎn)時(shí),制取氫氣的一個(gè)反應(yīng)為:CO+H2O?CO2+H2
①t℃時(shí),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

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(shí),水蒸氣的總轉(zhuǎn)化率α (H2O)=
50%
50%

(2)合成塔中發(fā)生反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H<0.右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“=”).
T/K T1 573 T2
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
(3)NH3和O2在鉑系催化劑作用下從145℃就開始反應(yīng):
4NH3+5O2?4NO+6H2O△H=-905kJ?mol-1
不同溫度下NO產(chǎn)率如圖2所示.溫度高于900℃時(shí),NO產(chǎn)率下降的原因
溫度高于900℃時(shí),平衡向左移動(dòng)
溫度高于900℃時(shí),平衡向左移動(dòng)

(4)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(bǔ)充空氣,其原因是
充入空氣,NO轉(zhuǎn)化為NO2,有利于提高原料利用率
充入空氣,NO轉(zhuǎn)化為NO2,有利于提高原料利用率

(5)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?dú)夂退,其反?yīng)機(jī)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
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)△H=-867kJ/mol

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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(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng).如圖象表示隨條件改變,氨氣的百分含量的變化趨勢(shì).
當(dāng)橫坐標(biāo)為壓強(qiáng)時(shí),變化趨勢(shì)正確的是(選填字母序號(hào))
b
b
,
當(dāng)橫坐標(biāo)為溫度時(shí),變化趨勢(shì)正確的是(選填字母序號(hào))
a
a

(2)如圖所示三個(gè)容積相同的容器①、②、③,若起始溫度相同,分別向三個(gè)容器中充入3mol H2和1mol N2,一定條件下反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)各容器中NH3物質(zhì)的百分含量由大到小的順序?yàn)?!--BA-->
①<②<③
①<②<③
(填容器編號(hào))
(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(shí)以生成
N2
N2
為主,溫度高于900℃時(shí),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(bǔ)充空氣的原因
進(jìn)一步與NO反應(yīng)生成硝酸
進(jìn)一步與NO反應(yīng)生成硝酸

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(2013?朝陽區(qū)一模)燃煤產(chǎn)生的煙氣中的氮氧化物NOx(主要為NO、NO2)易形成污染,必須經(jīng)脫除達(dá)標(biāo)后才能排放.
(1)用化學(xué)方程式表示NO形成硝酸型酸雨的反應(yīng)
2NO+O2═2NO2、3NO2+H2O═2HNO3+NO
2NO+O2═2NO2、3NO2+H2O═2HNO3+NO

(2)能作脫除劑的物質(zhì)很多,下列說法正確的是
ab
ab

a.用 H2O作脫除劑,不利于吸收含氮煙氣中的NO
b.用 Na2SO3作脫除劑,O2會(huì)降低Na2SO3的利用率
c.用CO作脫除劑,會(huì)使煙氣中NO2的濃度增加
(3)尿素[CO(NH22]在一定條件下能有效將NOx轉(zhuǎn)化為N2
Ⅰ.已知可通過下列方法合成尿素:
2NH3(g)+CO2(g)?H2NCOONH4(s)△H=-159.5kJ/mol
H2NCOONH4(s)?CO(NH22(s)+H2O(l)△H=+28.5kJ/mol
①尿素釋放出NH3的熱化學(xué)方程式是
CO(NH22(s)+H2O(l)?2NH3(g)+CO2(g)△H=+131kJ/mol
CO(NH22(s)+H2O(l)?2NH3(g)+CO2(g)△H=+131kJ/mol

②寫出有利于尿素釋放NH3的條件并說明理由
升高溫度;升高溫度有利于平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí)溫度升高,氨氣的溶解度降低,均有利于向釋放氨氣的方向進(jìn)行
升高溫度;升高溫度有利于平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí)溫度升高,氨氣的溶解度降低,均有利于向釋放氨氣的方向進(jìn)行

Ⅱ.CO(NH22與某種煙氣(主要為N2、NO和O2)中的NO的物質(zhì)的量比值分別為1:2、2:1、3:1時(shí),NO脫除率隨溫度變化的曲線如圖:
①曲線a 對(duì)應(yīng)CO(NH22 與NO的物質(zhì)的量比值是
3:1
3:1

②曲線a、b、c中,800℃~900℃區(qū)間內(nèi)發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是
4NH3+6NO═5N2+6H2O或2CO(NH22+6NO═2CO2+4H2O+5N2
4NH3+6NO═5N2+6H2O或2CO(NH22+6NO═2CO2+4H2O+5N2

③900℃~1200℃區(qū)間內(nèi)脫除率下降,NO濃度上升.發(fā)生的主要反應(yīng)是
4NH3+5O2═4NO+6H2O
4NH3+5O2═4NO+6H2O

④曲線a中,NO的起始濃度為6×10-4 mg/m3,從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過0.8s,該時(shí)間段內(nèi)NO的脫除速率為
1.5×10-4
1.5×10-4
 mg/(m3?s).

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(2012?延邊州模擬)工業(yè)生產(chǎn)中常利用連續(xù)生產(chǎn)等方法來提高生產(chǎn)效率,降低成本.圖1是工業(yè)合成氨與制備硝酸的流程:

(1)簡(jiǎn)述原料氣N2、H2的來源:
N2來源于空氣,H2來源于焦炭與水蒸氣的反應(yīng)
N2來源于空氣,H2來源于焦炭與水蒸氣的反應(yīng)

(2)下列可以代替硝酸鎂加入到蒸餾塔中的是:
A
A

A.濃硫酸        B.氯化鈣        C.氯化鎂       D.生石灰
(3)氨氣和氧氣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2所示):
4NH3+5O2?4NO+6H2O  K1=1×1053(900℃)
4NH3+3O2?2N2+6H2O    K2=1×1067(900℃)
溫度較低時(shí)以生成
N2
N2
為主,溫度高于900℃時(shí),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,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),NO的產(chǎn)率下降
生成NO的反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),NO的產(chǎn)率下降
,吸收塔中需要補(bǔ)充空氣的原因:
進(jìn)一步與NO反應(yīng)生成硝酸
進(jìn)一步與NO反應(yīng)生成硝酸

(4)尾氣處理時(shí),小型化工廠常用尿素作為氮氧化物的吸收劑,此法運(yùn)行費(fèi)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(dá)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(NH22]反應(yīng)生成CO2和N2,請(qǐng)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:
NO+NO2+H2O═2HNO2
NO+NO2+H2O═2HNO2
,
CO(NH22+2HNO2═CO2↑+2N2↑+3H2O
CO(NH22+2HNO2═CO2↑+2N2↑+3H2O

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(2009?中山模擬)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(cè)得如下數(shù)據(jù):
時(shí)間(h)濃度(mol/L) 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(jì)算0~2小時(shí)內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率
0.15
0.15
mol?L-1?h-1
若起始時(shí)與平衡時(shí)的壓強(qiáng)之比為a,則N2的轉(zhuǎn)化率為
2(1-
1
a
2(1-
1
a
(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?dú)夥謩e通入一個(gè)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?dú)庠陔姌O上合成了氨,轉(zhuǎn)化率達(dá)到78%,試寫出電解池陰極的電極反應(yīng)式
N2+6H++6e-═2NH3
N2+6H++6e-═2NH3

(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):
4NH3+5O2?4NO+6H2O  K1=1×1053(900℃)
4NH3+3O2?2N2+6H2O   K2=1×1067(900℃)溫度較低時(shí)以生成
N2
N2
為主,溫度高于900℃時(shí),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(bǔ)充空氣的原因
進(jìn)一步與NO反應(yīng)生成硝酸
進(jìn)一步與NO反應(yīng)生成硝酸

(4)尾氣處理時(shí)小型化工廠常用尿素作為氮氧化物的吸收劑,此法運(yùn)行費(fèi)用低,吸收效果好,不產(chǎn)生二次污染,吸收后尾氣中NOx的去除率高達(dá)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,亞硝酸再與尿素反應(yīng)生成CO2和N2請(qǐng)寫出有關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式
NO+NO2+H2O=2HNO2
NO+NO2+H2O=2HNO2
,
CO(NH22+2HNO2=CO2+2N2+3H2O
CO(NH22+2HNO2=CO2+2N2+3H2O

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