以氨气、空气为主要原料制硝酸。(1)氨气被氧气催化氧化生成NO的化学方程式是______。...

以氨气、空气为主要原料制硝酸。

(1)氨气被氧气催化氧化生成NO的化学方程式是______。

(2)在密闭容器中进行反应该反应的反应速率随时间变化的关系如图所示，若、时刻只改变一个条件，下列说法正确的是填选项序号______。

在时，可依据定容容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态

在时，采取的措施可以是升高温度

在时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态

在时，容器内的体积分数是整个过程中的最大值

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硝酸是一种重要的化工原料。以和为原料合成氨气。取一定量的和置于密闭容器中进行反应。已知化学平衡常数K与温度的关系如表：

(1)写出该反应的平衡常数表达式______。

(2)K1和比较：______填写“”、“”或“”

(3)在时该反应进行一段时间后，测定、和 的物质的量分别为2mol、1mol和2mol，则此时反应速率______。 填写“”、“”、“”或“不能确定”

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（10分）硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程如下：

（1）以N₂和H₂为原料合成氨气。一定温度下，在密闭容器中充入ImolN₂和3molH₂发生反应。若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的量是原来的，则N₂的转化率________；若容器压强恒定，达到平衡状态时，N=的转化率为，则________（‘填“>”、“<”或“=”）。

（2）用氨催化氧化法可生产硝酸，其生产过程可表示为：

4NH₃+5O₂4NO+6H₂O    4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃

现以3.4吨液氨为原料来生产质量分数为50%的硝酸，理论上需要加水的质量为________

吨。（假设生产过程中反应物和生成物均无损耗）

（3）硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收，有关的化学反应为：

2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂,NO+NO₂+Na₂CO₃=2NaNO₂+CO₂。若在标准状况下有NO、NO₂的混合气体（不考虑N₂O₄）恰好与50mL 1． 0 mol·L^-1的Na₂CO₃溶液反应完全，且生成NaNO₂和NaNO₃的物质的量的比为4：1，则在混合气体中NO气体的体积分数为多少?（请写出计算过程）

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硝酸是一种重要的化工原料，工业上一般以氨气为原料来制备硝酸。请回答：

（1）氨气催化氧化的化学方程式为______________________。

（2）氨气若在纯氧中燃烧，则发生反应为4NH3+3O22N2+6H2O，科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极是________(填“正极”或“负极”)；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为______________________。

（3）纳米级Cu2O具有优良的催化性能，制取Cu2O的方法有：

①加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2制备纳米级Cu2O，同时放出N2．该制法的化学方程式为______________________。

②用阴离子交换膜控制电解液中OH-的浓度制备纳米Cu2O，反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑，如图所示．该电解池的阳极反应式为______________________。

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（14分）工业上以氨气为原料（铂铑合金网为催化剂）催化氧化法制硝酸的过程如下：

（1）已知反应一经发生，铂铑合金网就会处于红热状态。写出氨催化氧化的化学方程式________。当温度升高时，化学平衡常数K值________（填“增大”、“减小”、“无影响”）。

（2）硝酸厂尾气常用的处理方法是：催化还原法：催化剂存在时用H₂将NO₂还原为N₂。

已知：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483．6 kJ／mol

N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）  △H=+67．7 kJ／mol

H₂O（1）=H₂O（g）  △H=+44．0 kJ／mol

则8g H₂恰好将NO₂转化成N₂和H₂O（1）时△H=________。

（3）氨气是制取硝酸的重要原料，合成氨反应的化学方程式如下：N₂+3H₂2NH₃，该反应在固定容积的密闭容器中进行。

①下列各项标志着该反应达到化学平衡状态的是________（填字母）。

A．容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为l：3：2

B．

C．容器内压强保持不变

D．混合气体的密度保持不变

②若在恒温条件下，将N₂与H₂按一定比例混合通入一个容积为2 L固定容积的密闭容器中，5 min后反应达平衡时，n（N₂）=1．2 mol，n（H₂）=1．2 mol，  n（NH₃）=0．8 mol，则反应速率v（N₂）=________，平衡常数=________（保留两位小数）。若保持容器的温度和容积不变，将上述平衡体系中的混合气体的浓度增大1倍，则平衡________（填向左、向右或不移动）移动。

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工业上以氨气为原料(铂铑合金网为催化剂)催化氧化法制硝酸的过程如下：

（1）己知反应一经发生，铂铑合金网就会处于红热状态。写出氨催化氧化的化学方程式：______________________________________________；当温度升高时，该反应的平衡常数K值___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（2）硝酸厂尾气常用的处理方法是催化还原法：催化剂存在时用H₂将NO₂还原为N₂ 。已知：

2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)    △H= a  kJ·mol^－1

N₂(g)+2O₂(g)=2NO₂(g)    △H= b  kJ·mol^－1

H₂O(1)=H₂O(g)          △H= c   kJ·mol^－1

则反应2NO₂(g)+4H₂(g)=N₂(g)+4H₂O(1)的△H=_________。(用a、b、c表示)

（3）①合成氨反应的化学方程式为N₂+3H₂2NH₃，该反应在固定容积的密闭容器中进行。下列各项标志着该反应达到化学平衡状态的是____________(填序号)

A．容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1∶3∶2

B．3v_正(N₂)=v_逆(H₂)

C．容器内压强保持不变

D．混合气体的相对分子质量保持不变

E．1mol N≡N键断裂，同时1mol H—H键断裂

②若在恒温条件下，将N₂与H₂按一定比例混合通入一个容积为2L的密闭容器中，5min反应达平衡，n(N₂)=1mol，n(H₂)=1mol，n(NH₃)=2mol，则反应速率v(N₂)=________________，H₂的平衡转化率=_________________；若保持容器的温度不变，在10min时将容器的容积压缩为lL，请在答题卡坐标图中，画出从反应开始至15min时c(NH₃)随时间变化曲线示意图。

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I．NO是第一个被发现的生命体系气体信号分子，具有舒张血管的功能。工业上可用“氨催化氧化法”生产NO，主要副产物为N2。请回答下列问题：

(1)以氨气、氧气为原料，在催化剂存在下生成NO和副产物N2的热化学方程式如下：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H1①，4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H2②，N2(g)+O2(g)2NO(g) △H3③，则上述反应热效应之间的关系式为△H3 =___________________。

(2)某化学研究性学习小组模拟工业合成NO的反应。在1110K时，向一恒容密闭容器内充入1mol NH3和2.8mol O2，加入合适催化剂（催化剂的体积大小可忽略不计），保持温度不变，只发生反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H<0。

①下列各项能说明反应已达到化学平衡状态的是_______。（填字母序号）

a．5c(NH3)=4c(O2)

b．N-H键的生成速率与O-H键的生成速率相等

c．混合气体的压强不变

d．混合气体的密度不变

②若其他条件不变，将容器改为恒容的绝热容器，在达到平衡后的体系温度下的化学平衡常数为K1，则K1_____K（填“>”、“<”或“=”）。

II．(3)某化学研究性学习小组模拟用CO和H２合成甲醇，其反应为：CO(g)+2H２(g) CH3OH(g)△H<O。在容积固定为1L的密闭容器内充入2mol CO和4 mol H2，加入合适的催化剂（体积可以忽略不计）、保持250℃不变发生上述反应，用压力计监测容器内压强的变化如下：

则反应从开始到20min时，以CO浓度变化表示的平均反应速率v(CO)＝_______，该温度下平衡常数K=_______。

III．(4)以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题：

①B极上的电极反应式为_____________。

②若用该燃料电池作电源，用石墨作电极电解硫酸铜溶液，当阳极收集到5.6 L(标准状况)气体时，消耗甲烷的体积为________L(标准状况下)。

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起固定氮作用的化学反应是（　 ）

A.氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气

B.一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮

C.氨气经催化氧化生成一氧化氮

D.由氨气制碳酸氢铵和硫酸铵

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