工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如图17所示：请回答下列问题：I.合成氨(1)已知...

工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如图17所示：

请回答下列问题：

I.合成氨

(1)已知在一定的温度下进入装置①的氮、氢混合气体(按理论计量比混合）与从装置①出来的混合气体压强之比为5: 4，则氮气的转化率为________________________。

II.氨的接触氧化原理

已知1 ：在900⁰C时，装置②中反应有：

除了上列反应外，氨和一氧化氮相互作用：

；,还可能发生氨、一氧化氮的分解。

已知2:铂一铭合金催化剂的催化机理为离解和结合两过程，如图18所示：由于铂对NO和水分子的吸附力较小，有利于氮与氧原子结合,使得NO和水分子在铂表面脱附,进入气相中。请回答第(2) (3)小题：

（2）完成热化学方程式：；=________________。

（3）若没有使用钼一铑合金催化剂,氨氧化结果将主要生成________。说明催化剂对反应有________

（4）温度对一氧化氮产率的影响（图19)

当温度大于900¾时，NO的产率下降的原因________________________(选填序号）。

A.促进了一氧化氮的分解             B.促进了氨的分解

C.使氨和一氧化氮的反应平衡移动，生成更多N₂

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氨、硝酸、硝酸铵、硝酸铜是重要的化工产品．工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如图1：请回答下列问题

（1）吸收塔中通入空气的作用是 　　　 　　　 ．

下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是　　 　　　 　 ．

A．浓硫酸　　 B．氯化钙　　 C．生石灰　 D．硝酸亚铁

（2）制硝酸尾气中的氮氧化物常用尿素[CO（NH2）2]作为吸收剂，其主要的反应为：NO、NO2混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素[CO（NH2）2]反应生成CO2和N2，请写出反应的化学方程式　　　　 、　　　　 ．

（3）在氧化炉里，催化剂存在时氨气和氧气反应：4NH3+5O2⇌4NO+6H2O　　 4NH3+302⇌2N2+6H2O 在不同温度时生成产物如图一所示．在氧化炉里，反应温度通常控制在800℃～900℃的理由是　　 　　　　 　 ．

（4）如图二所示装置可用于电解NO制备 NH4NO3，电解总反应方程式为 　　　　　　　　　　 ，需补充氨气的理由是　　　 　　　 ．

（5）工业上通常用铜与浓硝酸反应制得光谱纯硝酸铜晶体（化学式为Cu（NO3）2•3H2O，摩尔质量为242g/mol）．已知：25℃、1.01×105Pa时，在密闭容器发生反应：2NO2⇌N2O4，达到平衡时，c（NO2）=0.0400mol/L，c（N2O4）=0.0100mol/L．

现用一定量的Cu与足量的浓高纯度硝酸反应，制得5.00L已达到平衡的N2O4和NO2的混合气体（25℃、1.01×105Pa），理论上生成光谱纯硝酸铜晶体的质量为　　 　　　　　 　 g．

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（16分）氨、硝酸、硝酸铵、硝酸铜是重要的化工产品。工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：

请回答下列问题：

（1）吸收塔中通入空气的作用是 　　　　　　　　 　　 。

下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是　　　　　　 。

A．浓硫酸　　 　　 B．氯化钙　　　 C．生石灰　　　 D．硝酸亚铁

（2）制硝酸尾气中的氮氧化物常用尿素[CO(NH2)2]作为吸收剂，其主要的反应为：NO、NO2混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素[CO(NH2)2]反应生成CO2 和N2，请写出反应的化学方程式　　　　 、　　　　　 。

（3）在氧化炉里，催化剂存在时氨气和氧气反应：

4NH3 + 5O24NO + 6H2O 4NH3 + 3O22N2+ 6H2O

在不同温度时生成产物如图一所示。在氧化炉里，反应温度通常控制在800℃~900℃的理由是 　　　 。

（4）如图二所示装置可用于电解NO制备 NH4NO3，电解总反应方程式为　　　　　　 ，需补充氨气的理由是　　　　　　　　　　　　 。

（5）工业上通常用铜与浓硝酸反应制得光谱纯硝酸铜晶体（化学式为Cu(NO3)2·3H2O，摩尔质量为242g/mol）。已知：25℃、1.01×105 Pa时，在密闭容器发生反应：2NO2N2O4，达到平衡时，c(NO2)=0.0400 mol/L，c(N2O4)=0.0100 mol/L。

现用一定量的Cu与足量的浓高纯度硝酸反应，制得5.00 L已达到平衡的N2O4和NO2的混合气体（25℃、1.01×105 Pa），理论上生成光谱纯硝酸铜晶体的质量为________ g。

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工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：

请回答下列问题：

（1）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量，对反应N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol^-1的影响。实验结果如图所示：（图中T表示温度，n表示物质的量）

①图像中T₂和T₁的关系是：T₂________T₁(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)。

②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，N₂的转化率最高的是________(填字母)。

③要使反应后氨的百分含量最大，则在起始体系中原料投料比n(H₂)/n(N₂)________3（填 “>”、“<”、“=”或“无法确定”）。若容器容积恒为1 L，起始状态n(H₂)=3 mol，反应达到平衡时H₂的转化率为60%，则此条件下(T₂)，反应的平衡常数K=________。（结果保留小数点后两位）

（2）已知：N₂(g)＋O₂(g)2NO(g)      ΔH＝＋180.5 kJ·mol^-1

2H₂(g)＋O₂(g)2H₂O(g)       ΔH＝－483.6 kJ·mol^-1

今有17 g氨气，假设其经催化氧化完全反应，生成一氧化氮气体和水蒸气，则该过程中所放出的热量为________kJ。

（3）在装置②中，NH₃和O₂从145℃就开始下列反应，在不同温度和催化剂条件下生成不同产物（如下图所示）：

温度较低时生成________为主，温度高于900℃时，NO产率下降的可能原因是________。

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工业上利用N2和H2可以实现合成氨气，而氨又可以进一步制备硝酸，在工业上一般可进行连续生产。请回答下列有关问题：

(1)已知N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　 △H=+180.5kJ·mol－1

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　　 △H=－92.4kJ.mol－1

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

写出氨气经催化氧化完全生成一氧化氮和水蒸气的热化学方程式为___________。

(2)在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：

完成下列问题：

①比较K1、K2的大小：K1___________K2(填“>”、“=”或“<”)；

②在同温同压下判断该反应达到化学平衡状态的依据是___________(填序号)；

A.2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆)　　　　　　 B.2v(N2) (正)=v(H2) (逆)

C.容器内压强保持不变　　　　　　 D.混合气体的密度保持不变

(3)硝酸工业的尾气NO可用于制备NH4NO3，其工作原理如图。

①其阴极的电极反应式为___________。

②常温下，1LpH=6的NH4NO3溶液中c(NH3·H2O)+c(OH－)=___________mol·L－1。

(4)工业上生产尿素的化学方程式为：

2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)

在T℃，体积为4L的密闭容器中，通入6molNH3和3 mol CO2，反应达到平衡时，c(NH3)=0.5mol·L－1，e(CO2)=0.25mol·L－1。若此时保持T℃和平衡时容器的压强不变，再向体积可变的容器中充入3molNH3，则此时反应的V正___________V逆(填“>”“<”或“=”)。再次平衡后，平衡常数为___________。

(5)已知Ksp(AgCl)=1.8×10－10，若向50mL0.09mo1·L－1的AgNO3溶液中加入50mL0.10mol·L－1的盐酸，混合后溶液中的Ag+的浓度为___________mol·L－1。

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（16分）利用N₂和H₂可以实现NH₃的工业合成，而氨又可以进一步制备硝酸，在工业上一般可进行连续生产。请回答下列问题：

（1）已知：N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)                  △H=+180.5kJ/mol

N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g) △H=－92.4kJ/mol

2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)             △H=－483.6kJ/mo

若有17g氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为________。

（2）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对N₂(g)+3H₂(g)

2NH₃(g)反应的影响。实验结果如图所示：（图中T表示温度，n表示物质的量）

①图像中T₂和T₁的关系是：T₂________T₂（填“高于”“低于”“等于”“无法确定”）

②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N₂的转化率最高的是________（填字母）。

③在起始体系中加入N₂的物质的量为________mol时，反应后氨的百分含量最大。若容器容积为H，n=3mol反应达到平衡时H₂的转化率为60%，则此条件下（T₂），反应的平衡常数K=________。

（3）N₂O₃是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。

①一定温度下，在恒容密闭容器中N₂O₃可发生下列反应：

2N₂O₃4NO₂(g)+O₂ △H>0下表为反应在T₁温度下的部分实验数据

则500s内NO₂的平均生成速率为________.

②现以H₂、O₂、熔融盐Na₂CO₃组成的燃料电池，采用电解法制备N₂O₃，装置如图所示，其中Y为CO₂。

写出石墨I电极上发生反应的电极反应式________。

在电解池中生成N₂O₃的电极反应式为________。

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利用N2和H2可以实现NH3的工业合成，而氨又可以进一步制备硝酸，在工业上一般可进行连续地生产。请回答下列问题：

（1）已知：N2(g)+O2(g) =2NO(g)　　 △H=+180.5kJ/mol

N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　 △H=－92.4kJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　 △H=－483.6kJ/mol

则NH3催化氧化生成NO和H2O(g)的热化学反应方程式可表示为：　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）某科研小组研究在其他条件不变的情况下，改变起始氢气物质的量[用n(H2)表示]对N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应的影响，实验结果可表示成如右图所示的规律（图中T表示温度，n表示物质的量）：

①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最大的是　　　　　　 。

②在起始时体系中加入N2的物质的量为1mol。若容器容积

为2L，n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%，则此条件下（T2），反应的平衡常数K=　　　　　　　　　　　　 。

③图像中T1和T2的关系是：T1　　　　 T2。（填“>”“<”“=”“无法确定”）

（3）氨气和氧气从145℃就开始反应，在不同温度和催化剂条件下生成不同产物（如下图）：

4NH3＋5O24NO＋6H2O ；

4NH3＋3O22N2＋6H2O

温度较低时以生成　 　　 为主，温度高于900℃时，NO产率下降的原因　 　　　　　　 　　　　 　　　 。

（4）N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。

①一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：

2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g) △H＞0，下表为反应在T1温度下的部分实验数据：

则500s内NO2的生成速率可表示为____________________。

②下列情况能说明该反应已达平衡状态的是　　　　　　　　 。

A．单位时间内生成2mol NO2的同时消耗了lmol N2O5　　　 B．混合气体的颜色不再发生变化

C．混合气体的密度保持不变　　　　　　 D．在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化

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