(12分) 为了进行氨的催化氧化实验:4NH3+5O24NO+6H2O。请从下图中选用所需的仪器(可重复使用)组成一套进行该反应的简单装置。现提供试剂:过氧化钠、碱石灰、铂粉、氯化钙、浓硫酸、浓氨水和氢氧化钠溶液。
将所选的仪器按连接顺序由上至下依次填入下表(可不填满,也可以补充),并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。
选用的仪器(填字母) | 加入的试剂 | 作用 |
高三化学实验题简单题
(12分) 为了进行氨的催化氧化实验:4NH3+5O24NO+6H2O。请从下图中选用所需的仪器(可重复使用)组成一套进行该反应的简单装置。现提供试剂:过氧化钠、碱石灰、铂粉、氯化钙、浓硫酸、浓氨水和氢氧化钠溶液。
将所选的仪器按连接顺序由上至下依次填入下表(可不填满,也可以补充),并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。
选用的仪器(填字母) | 加入的试剂 | 作用 |
高三化学实验题简单题查看答案及解析
硝酸在有机合成、医药化工、化纤等行业应用非常广泛。工业上用氨催化氧化法可生产硝酸,其生产过程可表示为:
4NH3+5O24NO+6H2O ----①
4NO+3O2+2H2O→4HNO3----②
完成下列计算:
52、如果以一定量的氨气在一密闭容器中与足量氧气发生上述反应,冷却后所得溶液中溶质的质量分数是_________________(保留2位小数,下同)。
53、现以1.70吨液氨为原料生产硝酸,然后加入4.50吨水,得到密度为1.31g/cm3的硝酸,该硝酸的物质的量浓度是_______mol/L(假设生产过程中反应物和生成物均无损耗)。
54、把22.40 g铁完全溶解于某浓度的硝酸中,反应只收集到 0.30 mol NO2 和0.20 mol NO。通过计算推断反应后溶液中溶质的成分及其物质的量__________(写出计算过程)。
55、硝酸工业尾气中的NO、NO2属于大气的主要污染物。已知1m3硝酸工业的尾气中含3160mg NOx,其中n(NO) : n(NO2) = 9:1。
(1)如果用NaOH溶液完全吸收NOx,至少需要补充标准状况下的富氧空气多少升?
_________________________(富氧空气中O2的体积分数为0.25)(写出计算过程)
(2)如果用氨催化还原法,即用氨作催化剂,将NO、NO2转化为氮气直接排入空气中,需要氨气的质量为多少克?__________________________(写出计算过程)
高三化学计算题中等难度题查看答案及解析
(本题共14分)硝酸在有机合成、医药化工、化纤等行业应用非常广泛。工业上用氨催化氧化法可生产硝酸,其生产过程可表示为:
4NH3+5O24NO+6H2O ----①
4NO+3O2+2H2O→4HNO3 ----②
完成下列计算:
52、如果以一定量的氨气在一密闭容器中与足量氧气发生上述反应,冷却后所得溶液中溶质的质量分数
是 (保留2位小数,下同)。
53、现以1.70吨液氨为原料生产硝酸,然后加入4.50吨水,得到密度为1.31g/cm3的硝酸,该硝酸的物质的量浓度是 mol/L(假设生产过程中反应物和生成物均无损耗)。
54、把22.40 g铁完全溶解于某浓度的硝酸中,反应只收集到 0.30 mol NO2 和0.20 mol NO。通过计算推断反应后溶液中溶质的成分及其物质的量(写出计算过程)。
55、硝酸工业尾气中的NO、NO2属于大气的主要污染物。已知1m3硝酸工业的尾气中含3160mg NOx,其中n(NO) : n(NO2) = 9:1。
(1)如果用NaOH溶液完全吸收NOx,至少需要补充标准状况下的富氧空气多少升?(富氧空气中O2的体积分数为0.25)(写出计算过程)
(2)如果用氨催化还原法,即用氨作催化剂,将NO、NO2转化为氮气直接排入空气中,需要氨气的质量为多少克?(写出计算过程)
高三化学计算题极难题查看答案及解析
工业上用氨催化氧化法可生产硝酸,其生产过程可表示为:
4NH3+5O24NO+6H2O① 4NO+3O2+2H2O=4HNO3②
(1)现以1.7吨液氨为原料来生产质量分数为50%的硝酸,理论上至少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)
(2)工业上用Mg(NO3)2替代浓H2SO4可作为制取浓HNO3的脱水剂,现有50%(质量分数,下同)的硝酸M1吨,向其中加入80%的Mg(NO3)2溶液M2吨,蒸馏分离得到90%的硝酸和60%的Mg(NO3)2溶液(不含HNO3)。若蒸馏过程中HNO3、Mg(NO3)2、H2O均无损耗,则蒸馏前的投料比M1/M2=。
(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 + CO2③,NO + NO2 + Na2CO3=2NaNO2 + CO2④。现用足量的纯碱溶液来吸收硝酸工业尾气(NO和NO2),每产生22.4L(标准状况下)CO2时,吸收液质量增加44g。
求硝酸工业尾气中NO和NO2的物质的量之比?
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
某小组同学设计了如图所示的实验装置来进行实验探究:
I.氨的催化氧化(4NH3+5O2 4NO+6H2O):
(1)A中加入的是一种黑色的固体,B装置是制备___________的装置,D中装的试剂为___________。
(2)甲、乙同学分别按图示装置进行实验,一段时间后,装置G中的溶液都变成蓝色,甲观察到装置F中有红棕色气体,乙观察到装置F中有白烟生成。G中溶液变蓝的原因是(用离子方程式表示)______________________,白烟的成分为___________。甲、乙两同学分析了F装置现象不同的原因,乙同学通过改变实验操作:______________________,也在F中看到了红棕色气体生成。
Ⅱ.测定SO2转化为SO3的转化率:
已知:SO3的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃。
(3)根据实验需要,应将F、G处替换成图中的装置(填序号)F.___________G._________。
(4)在A中加入 a mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸反应,当反应结束时,让B装置继续再反应一段时间,最后测得G处装置增重bg,则此时SO2的转化率为___________(用含a、b的代数式表示)。
(5)丙同学观察整套装置后,推断该实验结果必定偏高,他更换了一个三孔橡皮塞,改动装置后重新实验,获得了更符合实际的转化率。请推断他对装置的改动是___________。
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4NH3+5O24NO+6H2O是工业上制硝酸的重要反应,下列有关说法错误的是
A. 使用催化剂可以加快反应速率
B. 增大压强可以加快反应速率
C. 反应达到平衡时,v(正)=v(逆)
D. 增大O2的量可以使NH3100%转变为NO
高三化学单选题简单题查看答案及解析
硝酸工业尾气中氮氧化物(NO与NO2)是主要的大气污染物之一,可用氨氧混合气进行选择性催化还原处理。其主要反应原理如下:4NO+4NH3+O24N2+6H2O;6NO2+8NH37N2+12H2O。
某硝酸厂排放的尾气中氮氧化合物的含量为2490mg/m3(体积已折算至标准状况),其中NO与NO2物质的量比为4:1。设尾气中氮氧化物与氨氧混合气恰好完全反应。
(1)尾气中氮氧化合物的平均相对分子质量为___。
(2)尾气中NO的含量为___mg/m3。
(3)要处理5m3的尾气,需要氨氧混合气的体积为___L。
另一种处理氮氧化物的方法是用烧碱进行吸收,产物为NaNO2、NaNO3和H2O。现有含0.5mol氮氧化物的尾气,恰好被一定体积的25%NaOH溶液(密度1.28g/cm3)完全吸收。
(4)NaOH溶液的物质的量浓度为___mol/L,体积为___mL。
(5)已知反应后溶液中含有0.35molNaNO2。若将尾气中NO与NO2的平均组成记为NOx,通过计算求x___。
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为了有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物含量、使用清洁能源显得尤为重要。
(1)已知:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ∆H = -905.48 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)2NO(g) ∆H = +180.50 kJ·mol-1
则4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)的∆H = 。
(2)某化学小组查阅资料知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:
第一步:2NO(g)N2O2(g) (快) ∆H1<0 v1正=k1正c2(NO) ;v1逆=k1逆c(N2O2)
第二步:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) (慢) ∆H2< 0
v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2)
① 2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应速率主要是由_______(填“第一步”或“第二步”)反应决定。
② 一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K= ;升高温度,K值 (填“增大”、“减 小”或“不变”)
(3)利用活性炭涂层排气管处理NOx的反应为:xC(s)+2NOx(g)N2(g)+xCO2(g) △H <0;理论上,适当增加汽车排气管(内壁为活性炭涂层)长度______(填“能”或“不能”)使NOx更加有效地转化为无毒尾气而排放,其原因是 。
(4)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应: C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示,则800℃时,反应达平衡时CO2的转化率为________(保留一位小数)。
(5)氢气是一种重要的清洁能源,Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为 。
高三化学填空题简单题查看答案及解析
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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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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