NH3可用于生产硝酸和尿素。（1）生产硝酸：① NH3催化氧化是工业制硝酸的第一步反应，其...

NH3可用于生产硝酸和尿素。

（1）生产硝酸：

① NH3催化氧化是工业制硝酸的第一步反应，其化学方程式是_____。

② 除此之外，还可能发生以下副反应：

4NH3 (g)+ 4O2 (g) === 2N2O (g) +6H2O (g) ΔH=－1105 kJ/mol

4NH3 (g) + 3O2 (g) === 2N2 (g) +6H2 O(g)  　 ΔH=－1269 kJ/mol

两个副反应在理论上趋势均很大，但实际生产中影响并不大，原因是_____。

（2）生产尿素：

① 尿素的合成分两步进行：

a．2NH3 (g)＋CO2(g) NH2COONH4(l)　　　 ΔH=－117 kJ/mol　

b．NH2COONH4(l) CO(NH2)2(l)+H2O(l)　　 ΔH=＋15 kJ/mol　

写出总反应的热化学方程式：______。

② 右图为n(NH3):n(CO2) = 4 : 1时，温度对CO2的转化率的影响。解释温度升高CO2的平衡转化率增大的原因：______。　

③ 测定尿素样品含氮量的方法如下：取a g尿素样品，将所含氮完全转化为NH3，所得NH3用过量的v1 mL c1 mol·L1 H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L1 NaOH溶液恰好中和，则尿素样品中氮元素的质量分数是______。

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NH3可用于生产硝酸和尿素。

（1）生产硝酸：

① NH3催化氧化是工业制硝酸的第一步反应，其化学方程式是_____。

② 除此之外，还可能发生以下副反应：4NH3 (g)+ 4O2 (g) === 2N2O (g) +6H2O (g) ΔH=－1105 kJ/mol，4NH3 (g) + 3O2 (g) === 2N2 (g) +6H2 O(g) ΔH=－1269 kJ/mol，两个副反应在理论上趋势均很大，但实际生产中影响并不大，原因是_____。

（2）生产尿素：

① 尿素的合成分两步进行：a．2NH3 (g)＋CO2(g) NH2COONH4(l)ΔH=－117 kJ/mol，b．NH2COONH4(l) CO(NH2)2(l)+H2O(l) ΔH=＋15 kJ/mol，写出总反应的热化学方程式：______。

②下图为n(NH3):n(CO2) = 4 : 1时，温度对CO2的转化率的影响。解释温度升高CO2的平衡转化率增大的原因：______。

③ 测定尿素样品含氮量的方法如下：取a g尿素样品，将所含氮完全转化为NH3，所得NH3用过量的v1 mL c1 mol·L1 H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L1 NaOH溶液恰好中和，则尿素样品中氮元素的质量分数是______。

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氨是生产硝酸、尿素等物质的重要原料，工业合成氨是最重要的化工生产之一。

（1）氨催化氧化法是工业制硝酸的主要方法。

已知:2NO(g)+3H2（g）2NH3(g)+O2(g)　 　 △H1=-272.9 kJ·mol-1，

2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)　　 △H2= -483.6kJ·mol-1，

则4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+ 6H2O(g)△H3=________　 。

（2）恒容密闭容器中进行合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H4=-92．4kJ·mol-1，其化学平衡常数(K)与温度的关系如下表:

K1　　　 　　　 　 K2(填“＞”或“＜”)，其判断理由是　　 　　　　　　　　 　　 。

（3）向氨合成塔中充入10molN2和40mol H2进行氨的合成，一定温度(T)下平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系如图1所示。下列说法正确的是 (填字母)。 　　　　　　　　　　　 　　

A．由图可知增大体系压强(p)，有利于增大氨气在混合气体中的体积分数

B．若图中T=500℃，则温度为450℃时对应的曲线是b

C．工业上采用500℃温度可有效提高氮气的转化率

D．当3v正(H2)=2v逆(NH3)时，反应达到平衡状态当温度为T、氨气的体积分数为25%时，N2的转化率为　　　　 。

（4）工业上用NH3生产硝酸时，将NH3和O2按体积比1:2混合通入某特定条件的密闭容器中进行反应，所有物质不与外界交换，最后所得溶液中溶质的质量分数为　　　　 。

（5）氨碳比［n(NH3)/n(CaO2)］对合成尿素的反应：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)有影响。T℃时，在一定体积为2L的恒容密闭容器中，将物质的量之和为3 mol的NH3和CO2以不同的氨碳比进行反应，结果如图所示，

a、b分别表示CO2或NH3的转化率，c表示平衡体系中尿素的体积分数。［n(NH3)/n(CO2)］ __ 　　　 　 时，尿素产量最大；该条件下反应的平衡常数K=　　 ___　　 　　 。

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氨是生产硝酸、尿素等物质的重要原料，工业合成氨是最重要的化工生产之一。

（1）氨催化氧化法是工业制硝酸的主要方法。

已知:2NO(g)+3H2(g)2NH3(g)+O2(g)　 △H1=-272．9 kJ·mol-1，　 2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)　　 △H2= -483．6kJ·mol-1，则4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+ 6H2O(g)△H3=　　　　　　　　　　　　 。

（2）恒容密闭容器中进行合成氨反应N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) △H4 = - 92． 4 kJ·mol-1，

ΔS＝-198．2J・mol-1・K-1。其化学平衡常数(K)与温度的关系如下表:

K1　　　　 K2(填“＞”或“＜”)，请分析，298K时，合成氨反应能否自发进行　　　　　　　　 。

（3） 向氨合成塔中充入10molN2和40mol H2进行氨的合成，一定温度(T)下平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系如图1所示。下列说法正确的是 (填字母)。

A．由图可知增大体系压强(p)，有利于增大氨气在混合气体中的体积分数

B．若图中T=500℃，则温度为450℃时对应的曲线是b

C．工业上采用500℃温度可有效提高氮气的转化率

D．当3v正(H2)=2v逆(NH3)时，反应达到平衡状态

当温度为T、氨气的体积分数为25%时，N2的转化率为　　 　　　　　 　　 。

（4）工业上用NH3生产硝酸时，将NH3和O2按体积比1:2混合通入某特定条件的密闭容器中进行反应，所有物质不与外界交换，最后所得溶液中溶质的质量分数为　　　　　　　　　 。

（5）氨碳比［n(NH3)/n(CO2)］对合成尿素的反应：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)有影响。T℃时，在一定体积为2L的恒容密闭容器中，将物质的量之和为3 mol的NH3和CO2以不同的氨碳比进行反应，结果如图2所示，a、b分别表示CO2或NH3的转化率，c表示平衡体系中尿素的体积分数。［n(NH3)/n(CO2)］　　 时，尿素产量最大；该条件下反应的平衡常数K=　　 　　　　　 　　 。

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硝酸大量用于制造无机肥料，如硝酸铵、硝酸钙、硝酸磷肥，还广泛用于其他工业生产。硝酸工业生产流程图如下图所示：

（1）第—步是氨的接触氧化，在一定温度下以铂铑网作为催化剂，写出该反应的化学方程式________。

（2）在吸收塔中用水循环吸收NO₂得到硝酸，写出发生该反应的化学方程式________，该过程是放热的，为了使吸收效果更好，在吸收过程中需要控制在________条件下。

（3）尾气中含有氮的氧化物，直接排放到空气中会危害环境，写出一项氮的氧化物可能引起的环境问题________。工业上常用纯碱溶液吸收NO₂，生成亚硝酸盐、硝酸盐和其他物质，写出该反应的化学方程式________。

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氮是生产硝酸、尿素等物质的重要原料。

(1)氨催化氧化法是工业制硝酸的主要方法。已知:

2NO(g)+3H2(g) 2NH3(g)+02(g) △H1=-272.9kJ/mol

2H2(g)+02(g)2H2O(g) △H2=-483.6kJ/mol

则4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H3=__________

(2)恒容密闭容器中进行合成知反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H4==-92.4kJ/mol，其化学平衡常数(K)与温度的关系如下表:

K1____K2(填“>”或“<”),其判断理由是_____________。

(3)向氨合成塔中充入10molN2和40molH2合成氨，一定温度(T)下平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系如图1所示。

①下列说法正确的是______(填字母)。

A.由图1可知增大体系压强(p)有利于增大氨气在混合气体中的体积分数

B.若图1中T=500℃，则温度为450℃时对应的曲线是b

C.工业上采用500℃温度的主要目的是提高氮气的转化率

D.当3v正(H2)=2v逆(NH3)时，反应达到平衡状态

②当温度为T、氨气的体积分数为25%时，N2的转化率为__________。

(4)工业上用NH3生产硝酸时，将NH3和O2按体积比1：2混合通入某特定条件的密闭容器中进行反应，所有物质不与外界交换，最后得到溶液中溶质的质量分数为_______。

(5)氮碳比[]对合成尿素的反应：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)有影响。T℃时，在2L的恒容密闭容器中，将物质的量之和为3mol的NH3和CO2以不同的氨碳比进行反应，结果如图2所示，a、b分别表示CO2成NH3的转化率，c表示平衡体系中尿素的体积分数，当=_______时，尿素的产量最大，该条件下反应的平衡常数K=________。

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碳和氮的许多化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。

（1）工业上生产硝酸所需要的一氧化氮常用氨气来制备，该反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知：

①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2 NH4(s)　　 　 △H=-l59.5 kJ·mol-1

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)　 △H=+116.5 kJ·mol-1

③H2O（1）=H2O(g)　 　　　　　　　　　　　　　 △H=+44.0kJ·mol-1

写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式　　　　　　　　　　　　

（3）以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一个热点，已知氨燃料电池使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液，电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O。该电池负极的电极反应式为　　　　　　　　　　 ；每消耗3．4g NH3转移的电子数为　　　　　　　　　　 (阿伏加德罗常数的值用NA表示)。

（4）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)　 △H=Q kJ·mol-1。

在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①T1℃时，该反应的平衡常数K= 　　　　 ；

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是　 　　 　 (填字母编号)。

a．加入一定量的活性炭 　　　 b．通人一定量的NO

c．适当缩小容器的体积　　　　 d．加入合适的催化剂

③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则Q 　　 0(填“>”或“<”)。　

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（11分）工业上利用氨催化氧化法可制取硝酸，加入脱水剂后制得较高浓度的硝酸。现以17吨氨作为原料，假设NH₃全部转化为HNO₃。

(1)写出NH₃完全转化为HNO₃的总化学反应方程式

(2)生产过程中需加水吸收，如果加入脱水剂后脱去水的量相等，则所得硝酸溶液的质量分数为多少？

(3)如果生产中同时制得50%的硝酸m₁吨和90%的硝酸m₂吨（脱去的水可循环使用，制得教低浓度的稀硝酸），若共加入27吨水，则m₁与m₂的质量比为多少？

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（14分）氨气是一种重要的物质，可用于制取化肥和硝酸等。

（1）氨气催化氧化的化学方程式为________。

   （2）工业合成氨的热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）     2NH₃（g）；△H=-92.2kJ/mol。

有关键能：N=N945.6kJ/mol N-H391.0kJ/mol，则H—H键能为________。

（3）500°C、50Mpa时，在容积为VL的定容器中加入n mol N₂、3n mol H₂，反应达到平衡后N₂的转化率为a。则容器内气体的压强反应前与平衡时的比值为________。

（4）合成氨原料中的H₂可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。部分1mol物质完全燃烧生成常温下稳定氧化物的△H数据如下表：

已知1 mol H₂O（g）转变为1molH₂O（l）时放热44.0kJ。写出CH₄和水蒸气在高温下反应得到CO和H₂的热化学方程式________。

（5）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N₂、H₂为电极反应物，以HCl—NH₄Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。写出该电池的正极反应式________。

（6）若把标准状况下6.72L氨气通入到100g19.6%的硫酸溶液中，所得溶液中的溶质是

________，溶液中离子浓度从大到小的顺序是________。

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