氨气是一种重要的化工产品，工业上可以按照下图所示流程生产氨气：（1）原料气之一氮气的工业制...

氨气是一种重要的化工产品，工业上可以按照下图所示流程生产氨气：

（1）原料气之一氮气的工业制取方法是 　　　　　　 　　 ，写出氨气的工业用途（任答一点）　　　　　　　　　 。

（2）写出合成塔中发生的反应的化学反应方程式　　　　　　　　 。在冷却塔中对混合气体进行冷却，冷水的入口　　 　 （答m或n）。

（3）设备C的作用　　　　　　　　　　 。其分离器中的过程对整个工业合成氨的意义 　　　　　　　　 （试结合平衡移动原理回答）。

（4）在原料气制备过程中混有 CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的 CO，可通过如下反应来实现：CO(g)+H2O(g）CO2 (g)+ H2 (g)，已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化超过80%，则起始物中c(H2O)：c(CO)不低于　 　　　　 （精确到小数点后一位）。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

氨气是一种重要的化工产品，在生产和科研中应用广泛，氢气是工业合成氨的原料之一，工业上制取氨气有下列两种途径：

途径一、用水和天然气作原料一步反应制得

途径二，用煤和水作原料经多步反应制得

请回答下列问题：

(1)途径一反应的还原产物是______。

(2)途径二中的一步反应为：

①上述反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是______填写序号。

A.增大压强   降低温度   增大的浓度   使用催化剂

②已知1000K时，上述反应的平衡常数，若要使CO的转化率超过，则起始时：不低于______。

③在容积为2L的容器中发生上述反应，测得与反应时间t的变化曲线Ⅰ如图1所示，若在时刻将容器的体积扩大至4L，请在答题卡图中绘出与反应时间变化的曲线Ⅱ。____________

(3)目前常用氨气处理硝酸生产的工业尾气，在左右且有催化剂存在的情况下，氨气能把还原成无色无毒气体，直接排入空气中，已知氢气的燃烧热为，，。试写出氨气与反应生成无毒气体和液态水的热化学方程式______。

(4)工业上用氨和二氧化碳反应合成尿素，其反应为：CO2+2NH3=CO(NH2)2+H2O；生成过程中，原料气常混有水蒸气，的转化率与氨碳比、水碳比的变化关系如图2所示：

①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最小的是______。

②若B点氨的转化率为，则______。

(5)某同学将和按物质的量之比2：1通入水中，充分反应所得溶液中、、三种离子浓度由大到小的顺序是______已知：氨水、碳酸的电离平衡常数如表

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[化学　　 选修2：化学与技术]

铵盐是重要的化工原料，以N2和H2为原料制取硝酸铵的流程图如下，请回答下列问题：

（1）在上述流程图中，B设备的名称是　　　　　　　　　 ，其中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　 。

（2）在上述工业生产中，N2与H2合成NH3的催化剂是　　　　　　　　　　 。1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨，2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：

分别表示N2、H2、NH3 。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是　　　　　　　　　　　 、　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）NH3和CO2在一定条件下可合成尿素，其反应为：2NH3(g)+CO2(g) CO( NH2)2(s)+H2O(g)

右图表示合成塔中氨碳比a与CO2转化率ω的关系。a为[n(NH3)/n(CO2)]，b为水碳比[n(H2O)/n(CO2)]。则：

①b应控制在　　　　　　　　　　 ； A．1.5．1.6　　　　　　 B．1～1.1　　　　　 C．0.6～0.7

②a应控制在4.0的理由是　　　　　　　　 。

（4）在合成氨的设备（合成塔）中，设置热交换器的目的是　　　　　　　　 ；在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是　　　　　　　　　　 。

（5）生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下两种方法处理：

碱液吸收法：NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O

NH3还原法：8NH3+6NO27N2+12H2O（NO也有类似的反应）

以上两种方法中，符合绿色化学的是　　　　　　　　 。

（6）某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知：由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%，则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量（不考虑其它损耗）的　　　　　　 %。

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二氧化钛是制取航天航空工业钛合金的重要原料．用钛铁矿主要成分是钛酸亚铁，含少量、MgO、等杂质作原料生产金属钛和绿矾等产品的一种工艺流程如下：已知：Ti有两种价态，在水溶液中主要以无色、紫色形式存在．

请回答下列问题：

硫酸与反应生成的化学方程式是______．

滤液1中加入适量铁粉，至刚好出现紫色为止，此时溶液仍呈强酸性．

已知：氧化性：则加入铁粉的作用是______．

滤液2中加入适量的试剂A，可选用______填编号．

稀通入鼓入空气

已知，101kPa时，由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有：

，

，

反应______．

用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融作电解质，利用如图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛．写出阴极区反应的电极总反应式是______．

假如中的铁元素占矿物中铁元素总量的；某次生产中，向滤液1中加入纯铁粉为b kg，得到绿矾晶体的质量为cKg，整个过程中铁元素的总利用率为，Ti元素的转化率为，其他损失忽略不计．按上述流程，得到______用数字和字母表示已知：

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四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4，同时获得副产品甲的工业生产流程如下：

（1）已知酸浸反应FeTiO3+2H2SO4===FeSO4+TiOSO4+2H2O，则FeTiO3中铁元素的化合价为___________。

（2）上述生产流程中加入铁屑的目的是使Fe3+还原为Fe2+，且反应得到的溶液中含钛元素的离子只有TiO2+，该过程发生的主要反应有：

①2Fe3++Fe===3Fe2+ ； ②2TiO2++Fe+4H+===2Ti3++Fe2++2H2O；③______________________________________。

（3）加热TiOSO4溶液可制备TiO2·nH2O胶体，其反应的化学方程式为__________________。

（4）由TiO2·nH2O胶体制得固体TiO2·nH2O，再用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常数K＝___________________。

（5）可循环利用的物质是_________，副产品甲含结晶水，其化学式是_______________。

（6）依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用___________方法。

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HBr是一种重要的工业原料，可以用来生产医用药品，合成染料或香料，用作石油化工的催化剂等。如图是工业制备HBr的一种生产流程：

（1）气体a是燃煤工业的烟道气和工业生产硫酸的尾气的成分，结合框图信息可判断气体a的分子式为___。混合物①中加的水为___（填“冰水”或“热水”），原因是___。

（2）试剂b为含氯的盐，b为___（用化学式表示），混合②的目的是___。第二次蒸馏后的“含c的溶液”中c为___。

（3）生产流程中操作A的名称___，实验室中蒸馏操作是在___中进行的。（填玻璃仪器名称）

（4）工业生产中制得的氢溴酸带有淡淡的黄色。于是甲、乙两同学设计了实验加以探究：①甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含有Fe3+，则用于证明该假设所用的试剂为___（填化学式），若假设成立可观察到的现象为___。

②乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为其中含有杂质___，用于证明该假设成立的方法为___（简单写出实验步骤）。

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氮的单质及其化合物在生活和生产中有很重要的用途。

（1）氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料。在一定条件下用氮气和氢气合成氨气，然后再用氨氧化法制取硝酸。在整个生产过程中，氮气的利用率为85%。写出氨氧化法制取硝酸的反应式____________现有0.2t液态氮，能生产出浓度为40%的硝酸______________千克。

（2）向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L，固体物质完全反应，生成NO和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 mol·L-1的NaOH溶液1.0 L，此时溶液呈中性。金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2 g。

①Cu与Cu2O的物质的量之比？____________

②硝酸的物质的量浓度？___________

（3）将30mLNO和O2混合气体通入过量NaOH溶液中，充分反应后，溶液中只含两种溶质（不考虑水解），且剩余气体体积为2mL。求原混合气体中NO和O2体积比？______________

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天然气是一种重要的化工原料，可用来生产氢气和甲醇等高附加值化学品。回答下列问题：

（1）以天然气为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。

已知：

①CH4(g)+H2O(g) =CO(g)+3H2(g)        ΔH1＝a kJ·mol-1

②CH4(g)+CO2(g) =2CO(g)+2H2(g)       ΔH2＝b kJ·mol-1

③CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)　 ΔH3

请计算上述反应中的反应热ΔH3=_________（用a、b表示）kJ·mol-1。

（2）合成甲醇的反应原理为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　　 在1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3 mol H2，在500℃下发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①反应进行到4 min 时，v(正)____ （填“>”“<”或“=”）v(逆)。0~4 min，CO2的平均反应速率v(CO2)=____________mol·L-1·min-1。

②CO2的平衡转化率为_______________，该温度下平衡常数为_____________。

③下列能说明该反应已达到平衡状态的是______________。

a.v正(CH3OH)=3v逆(H2)

b.CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1: 3 :1: 1

C.恒温恒压下，气体的体积不再变化

d.恒温恒容下，气体的密度不再变化

（3）在相同温度、相同容积的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

则下列各量的大小关系为c1_________（填“>”“<”或“=”，下同）c3，p2________p3。

（4）为提高燃料的能量利用率，常将其设计为燃料电池。某电池以甲烷为燃料，空气为氧化剂，熔融的K2CO3为电解质，以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极。写出该燃料电池的负极反应式：__________________________；为使电解质的组成保持稳定，使该燃料电池长时间稳定运行，在通入的空气中必须加入________________（填化学式）。

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(15分)氟化钠是一种重要的氟盐，主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂和生产含氟牙膏等。实验室可通过下图所示的流程以氟硅酸（H₂SiF₆）等物质为原料制取氟化钠，并得到副产品氯化铵：

有关物质在水中溶解度(g/100gH₂O)如下：

请回答下列问题：

（1）操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有________。

（2）上述流程中发生两步反应，化学方程式为：

________　

________

（3）操作II的作用是　

操作Ⅲ的具体过程是________

（4）流程中NH₄HCO₃必须过量，其原因是　　

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氟化钠是一种重要的氟盐，主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂和生产含氟牙膏等。实验室可通过下图所示的流程以氟硅酸（H₂SiF₆）等物质为原料制取氟化钠，并得到副产品氯化铵：

有关物质在水中溶解度(g/100gH₂O)如下：

请回答下列问题：

（1）操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有________。

（2）上述流程中发生两步反应，化学方程式为________　________，

________。

（3）操作II的作用是________　________，

操作Ⅲ的具体过程是________。

（4）流程中NH₄HCO₃必须过量，其原因是　　________

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