氨催化氧化是硝酸工业的基础，在某催化剂作用下只发生主反应①和副反应②，4NH3(g)+5O...

氨催化氧化是硝酸工业的基础，氦气在Pt催化剂作用下发生主反应Ⅰ和副反应Ⅱ：

Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)　　　　　 △H1=-905 kJ/mol

Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)　　　　　 △H2

（1）已知：

则△H2=___________。

（2）以Pt为催化剂，在1L密闭容器中充入1mol NH3和2mol O2，测得有关物质的量与温度的关系如下图：

①该催化剂在高温时对反应__________更有利（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。

②520℃时，NH3的转化率为____________。

③520℃时，反应Ⅱ的平衡常数K=________（数字计算式）。

④下列说法正确的是____________（填标号）。

A 工业上氨催化氧化生成NO时，最佳温度应控制在840℃左右

B 增大NH3和O2的初始投料比可以提高NH3生成NO的平衡转化率

C 投料比不变，增加反应物的浓度可以提高NH3生成NO的平衡转化率

D 使用催化剂时，可降低反应的活化能，加快其反应速率

⑤温度高于840℃时，NO的物质的量减少的原因可能是____________。

（3）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。

①NH3与NO2生成N2的反应中，当生成1mol N2时，转移的电子数为___________mol。

②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂的反应器中反应。

反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示，在50-250℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_______________。

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氨催化氧化是硝酸工业的基础，在某催化剂作用下只发生主反应①和副反应②，4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)；△H=-905kJ/mol，4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)；△H=-1268kJ/mol。下列说法正确的是

A.工业上进行氨催化氧化生成NO时，温度应控制在780～840℃之间

B.工业上采用物料比n(O2)/n(NH3)在1.7～2.0，主要是为了提高反应速率

C.在加压条件下生产能力可提高5～6倍，是因为加压可提高转化率

D.氮气氧化为NO的热化学方程式为:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=-181.5kJ/mol

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（本题共13分）氨的催化氧化是工业制硝酸的重要反应，500°C，其反应方程式为：

4NH3(g) +5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)+Q，完成下列填空：

23.如果要提高上述反应的反应速率，可以采取的措施是

a.减压　　　　　　 b.增加NH3的浓度　 　　　　 c.升温　　　 　　　 d.将水液化移走

24.在500℃时，在2L密闭容器中加入10mol NH3、10mol O2，上述可逆反应达到平衡，过程如图所示，在a时刻改变反应条件，重新达到平衡，该改变的条件可能是　　　　　　　　 ，比较b时刻与c时刻反应氨的转化率大小（填“>”或“<”）b　　 c。其它条件不变，c时刻加压后，若平衡正向移动，其原因可能是　　　　　　　　 ，若在d时刻重新达到平衡，请在图中画出c到d的相关变化图像。

25.工业上以氨和空气为原料生产硝酸，请画出硝酸工业的物质流程图。

26.氨中氮元素原子最外层电子排布的轨道表达式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，短周期元素原子所形成的与N3-电子排布相同的离子所对应的原子的半径从大到小的排列顺序为 　　　　　　　　　 。其中非金属元素形成的氢化物的稳定性由强到弱为的顺序为（用化学式表示）　　　　　　　　 。

27.已知NH3与N2H4都是氮的氢化物，N2H4的电子式是 　　　　　　　　　　　　 。NH3与N2H4都具有还原性，可以与其它强氧化剂反应，例如在一定条件下，氨可以被双氧水氧化为游离态氮，写出该反应的化学方程式 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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氨的催化氧化是工业制硝酸的重要反应，500°C，其反应方程式为：4NH3(g) +5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)+Q，完成下列填空：

(1)如果要提高上述反应的反应速率，可以采取的措施是___________________

a.减压　　　　　　 b.增加NH3的浓度　　 c.升温　　　 d.将水液化移走

(2)在500℃时，在2L密闭容器中加入10mol NH3、10mol O2，上述可逆反应达到平衡，过程如图所示，在a时刻改变反应条件，重新达到平衡，该改变的条件可能是____________，比较b时刻与c时刻反应氨的转化率大小(填“>”或“<”)b____c。其它条件不变，c时刻加压后，若平衡正向移动，其原因可能是____________，若在d时刻重新达到平衡，请在图中画出c到d的相关变化图像________。

(3)工业上以氨和空气为原料生产硝酸，请画出硝酸工业的物质流程图________

(4)氨中氮元素原子最外层电子排布的轨道表达式是______________，短周期元素原子所形成的与N3-电子排布相同的离子所对应的原子的半径从大到小的排列顺序为 _______________。其中非金属元素形成的氢化物的稳定性由强到弱为的顺序为(用化学式表示)_____________。

(5)已知NH3与N2H4都是氮的氢化物，N2H4的电子式是 __________________。NH3与N2H4都具有还原性，可以与其它强氧化剂反应，例如在一定条件下，氨可以被双氧水氧化为游离态氮，写出该反应的化学方程式 ______________

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氨催化氧化法制硝酸的原理为4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)。在浓氨水中通入空气，将赤热铂丝插入氨水中引发反应后铂丝保持红热状态至反应停止。下列说法正确的是

A．上述反应在较高温度下才能自发进行

B．该反应的正反应活化能小于逆反应活化能

C．该反应中，断裂化学键的总键能大于形成化学键的总键能

D．若NH3和O2的混合气发生上述反应，气体通入足量水中，剩余气体一定是O2

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氨催化氧化法制硝酸的原理为4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)。在浓氨水中通入空气，将赤热铂丝插入氨水中引发反应后铂丝保持红热状态至反应停止。下列说法正确的是

A．上述反应在较高温度下才能自发进行

B．该反应的正反应活化能小于逆反应活化能

C．该反应中，断裂化学键的总键能大于形成化学键的总键能

D．若NH3和O2的混合气发生上述反应，气体通入足量水中，剩余气体一定是O2

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氨作为重要化工原料，被大量应用于工业生产。氨在不同催化剂条件下可发生下列两个反应:

反应I：4NH3(g) +5O2(g) 4NO(g) +6H2O(g)    △H=-905.0 kJ·molˉ1

反应 II：4NH3(g)+3O2(g)  2N2(g) +6H2O(g)    △H=-1266.6kJ·molˉ1

(1)写出NO分解生成N2与O2的热化学方程式：___________________________。

(2)反应I在容积固定的密闭容器中进行，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：

①反应从开始到第2min时，v(H2O)=__________________。

②在第3 min时，改变的反应条件可能是_________(填选项字母)。

A.使用催化剂　　　　　　 B.臧小压强　　　　　　 C.升高温度　　　　　 D.增加O2的浓度

③该反应达到平衡状态的标志是___________(填选项字母)。

A.在恒温恒容的容器中，混合气体的密度不再变化

B.单位时间内消耗n mol NO的同时消耗n mol NH3

C.百分含量w(NH3)=w(NO)

D.反应速率v(NH3):v(O2):v(NO):v(H2O)=4:5:4:6

(3)①若在容积为2L的密闭容器中充入8molNH3(g)和6molO2(g) ,发生反应II。保持其他条件不变，在相同时间内测得c(N2)与温度的关系如图所示。则T1℃下，NH3的平衡转化率为___。

②图中a、c两点对应的容器内部压强Pa____Pc(填“>”、“<”或“=”)

(4)氨气可用于生成硝酸铵化肥。25℃时，已知NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5，则硝酸铵在此温度下发生水解反应的平衡常数Kh=___________。

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硝酸是重要的化工原料，工业上用氨催化氧化法生产硝酸，反应如下：

①氧化炉：4NH3+5O2=4NO+6H2O

②吸收塔：4NO+3O2+2H2O=4HNO3

设空气中氧气的体积分数为0.20，氮气体积分数为0.80。完成下列计算：

(1)1mol NH3完全转化为NO至少需要空气______mol。工业上先将氨气和空气混合好，在氧化炉反应后直接通入吸收塔中用冷水吸收，为了确保吸收效果，第②步反应要求氧气至少过量20%，计算起始时空气与氨气的体积比至少为______

(2)硝酸工业产生的氮氧化物尾气(NO和NO2)，可用烧碱吸收，反应如下：

①NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O

②2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

现有含0.5mol氮氧化物的尾气，用8mol/L的NaOH溶液完全吸收，吸收后的溶液中c(OH﹣):c(NO2﹣)：c(NO3﹣)=5:4:1。所用NaOH溶液的体积为______mL。若将尾气中NO与NO2的平均组成记为NOx，则x=______

(3)工业上用硝酸与氨气反应制取硝酸铵：HNO3+NH3=NH4NO3，反应时NH3的吸收率为97%，硝酸的利用率为98%。在用氨气制取硝酸时，氨气的利用率为90%。计算生产80吨的硝酸铵共需氨气__吨？(保留1位小数)

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工业上采用氨的催化氧化制备硝酸，其反应如下：

4NH3+5O2→4NO+6H2O

4NO+3O2+2H2O→4HNO3

设空气中氧气的体积分数为0.20，氮气的体积分数为0.80

(1)为使NH3恰好完全氧化为NO，氨﹣空气混合物中氨的体积分数为______

(2)1mol NH3完全转化HNO3，若在此过程中不补充水，则所得HNO3溶液的质量分数为______（保留2位小数）

(3)已知NH3完全转化NO的转化率为95%，由NO转化HNO3的转化率为92%．请计算用17吨NH3可制取质量分数为0.63的硝酸溶液______________吨？

(4)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↑　　　 ①

NO+NO2+Na2CO3→2NaNO2+CO2↑　　　　　 ②

若每生成1mol CO2，吸收溶液质量就增加40g．计算吸收液中NaNO2和NaNO3物质的量之比______________．

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氨的催化氧化过程主要有以下两个反应：

(ⅰ)4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－905.5 kJ·mol－1

(ⅱ)4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1267 kJ·mol－1

测得温度对NO、N2产率的影响如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．升高温度，反应(ⅰ)和(ⅱ)的平衡常数均减小

B．840 ℃后升高温度，反应(ⅰ)的正反应速率减小，反应(ⅱ)的正反应速率增大

C．900 ℃后，NO产率下降的主要原因是反应(ⅰ)平衡逆向移动

D．800 ℃左右时，氨的催化氧化主要按照(ⅰ)进行

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