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... - 新题库

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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________。

高三化学填空题困难题

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试题答案

试题解析

相关试题

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________。

高三化学填空题困难题查看答案及解析
（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。

高三化学填空题极难题查看答案及解析
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．

高三化学实验题极难题查看答案及解析
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

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：

（1）某温度下体积为200L的氨合成塔中，测得如下数据：

时间（h）浓度（mol/L） 1 2 3 4

N₂ 1.500 1.400 1.200 C₁ C₁

H₂ 4.500 4.200 3.600 C₂ C₂

NH₃ 0.200 0.600 C₃ C₃

根据表中数据计算0～2小时内N₂的平均反应速率________mol•L^-1•h^-1
若起始时与平衡时的压强之比为a，则N₂的转化率为________（用含a的代数式表示）
（2）希腊阿里斯多德大学的 George Marnellos 和 Michael Stoukides，发明了一种合成氨的新方法（Science，2，Oct.1998，p98），在常压下，把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池，利用能通过氢离子的多孔陶瓷固体作电解质，氢气和氮气在电极上合成了氨，转化率达到78%，试写出电解池阴极的电极反应式________
（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（如图）：
4NH₃+5O₂⇌4NO+6H₂O K₁=1×10⁵³（900℃）
4NH₃+3O₂⇌2N₂+6H₂O K₂=1×10⁶⁷（900℃）温度较低时以生成________为主，温度高于900℃时，NO产率下降的原因________．吸收塔中需要补充空气的原因________．
（4）尾气处理时小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂，此法运行费用低，吸收效果好，不产生二次污染，吸收后尾气中NOx的去除率高达99.95%．其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素反应生成CO₂和N₂请写出有关反应化学方程式________，________．

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：

（1）某温度下体积为200L的氨合成塔中，测得如下数据：

时间（h）浓度（mol/L） 1 2 3 4

N₂ 1.500 1.400 1.200 C₁ C₁

H₂ 4.500 4.200 3.600 C₂ C₂

NH₃ 0.200 0.600 C₃ C₃

根据表中数据计算0～2小时内N₂的平均反应速率________mol•L^-1•h^-1
若起始时与平衡时的压强之比为a，则N₂的转化率为________（用含a的代数式表示）
（2）希腊阿里斯多德大学的 George Marnellos 和 Michael Stoukides，发明了一种合成氨的新方法（Science，2，Oct.1998，p98），在常压下，把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池，利用能通过氢离子的多孔陶瓷固体作电解质，氢气和氮气在电极上合成了氨，转化率达到78%，试写出电解池阴极的电极反应式________
（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（如图）：
4NH₃+5O₂⇌4NO+6H₂O K₁=1×10⁵³（900℃）
4NH₃+3O₂⇌2N₂+6H₂O K₂=1×10⁶⁷（900℃）温度较低时以生成________为主，温度高于900℃时，NO产率下降的原因________．吸收塔中需要补充空气的原因________．
（4）尾气处理时小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂，此法运行费用低，吸收效果好，不产生二次污染，吸收后尾气中NOx的去除率高达99.95%．其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素反应生成CO₂和N₂请写出有关反应化学方程式________，________．

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：

（1）某温度下体积为200L的氨合成塔中，测得如下数据：

时间（h）浓度（mol/L） 1 2 3 4

N₂ 1.500 1.400 1.200 C₁ C₁

H₂ 4.500 4.200 3.600 C₂ C₂

NH₃ 0.200 0.600 C₃ C₃

根据表中数据计算0～2小时内N₂的平均反应速率________mol•L^-1•h^-1
若起始时与平衡时的压强之比为a，则N₂的转化率为________（用含a的代数式表示）
（2）希腊阿里斯多德大学的 George Marnellos 和 Michael Stoukides，发明了一种合成氨的新方法（Science，2，Oct.1998，p98），在常压下，把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池，利用能通过氢离子的多孔陶瓷固体作电解质，氢气和氮气在电极上合成了氨，转化率达到78%，试写出电解池阴极的电极反应式________
（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（如图）：
4NH₃+5O₂⇌4NO+6H₂O K₁=1×10⁵³（900℃）
4NH₃+3O₂⇌2N₂+6H₂O K₂=1×10⁶⁷（900℃）温度较低时以生成________为主，温度高于900℃时，NO产率下降的原因________．吸收塔中需要补充空气的原因________．
（4）尾气处理时小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂，此法运行费用低，吸收效果好，不产生二次污染，吸收后尾气中NOx的去除率高达99.95%．其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素反应生成CO₂和N₂请写出有关反应化学方程式________，________．

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
（16分）工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：
（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H₂O(g)CO₂+H₂。t℃时，往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后，体系中c(H₂)=0.12mol·L^-1。该温度下此反应的平衡常数K=_____（填计算结果）。
（2）合成塔中发生反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知，表中T₁____300℃（填“>”、“<”或“=”）。

T/℃

T₁

300

T₂

K

1.00×10⁷

2.45×10⁵

1.88×10³

（3）N₂和H₂在铁作催化剂作用下从145℃就开始反应，不同温度下NH₃产率如图所示。温度高于900℃时，NH₃产率下降的原因________。
（4）在上述流程图中，氧化炉中发生反应的化学方程式为
___________________。
（5）硝酸厂的尾气直接排放将污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：
CH₄(g)+4NO₂(g)＝4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H= －574kJ·mol^－¹
CH₄(g)+4NO(g)＝2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H= －1160kJ·mol^－¹
则甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为：________________________ 。
（6）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水，试写出该反应的化学方程式____________________，科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极是__________（填“正极”或“负极”）；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为_______________________。

高三化学填空题简单题查看答案及解析
（16分）工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：
（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H₂O(g)CO₂+H₂。t℃时，往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后，体系中c(H₂)=0.12mol·L^-1。该温度下此反应的平衡常数K=_____（填计算结果）。
（2）合成塔中发生反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知，表中T₁____300℃（填“>”、“<”或“=”）。

T/℃

T₁

300

T₂

K

1.00×10⁷

2.45×10⁵

1.88×10³

（3）N₂和H₂在铁作催化剂作用下从145℃就开始反应，不同温度下NH₃产率如图所示。温度高于900℃时，NH₃产率下降的原因________。
（4）在上述流程图中，氧化炉中发生反应的化学方程式为
___________________。
（5）硝酸厂的尾气直接排放将污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：
CH₄(g)+4NO₂(g)＝4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H= －574kJ·mol^－¹
CH₄(g)+4NO(g)＝2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H= －1160kJ·mol^－¹
则甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为：________________________ 。
（6）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水，试写出该反应的化学方程式____________________，科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极是__________（填“正极”或“负极”）；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为_______________________。

高三化学填空题简单题查看答案及解析
（16分）工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：
（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H₂O(g)CO₂+H₂。t℃时，往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后，体系中c(H₂)=0.12mol·L^-1。该温度下此反应的平衡常数K=_____（填计算结果）。
（2）合成塔中发生反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知，表中T₁____300℃（填“>”、“<”或“=”）。

T/℃

T₁

300

T₂

K

1.00×10⁷

2.45×10⁵

1.88×10³

（3）N₂和H₂在铁作催化剂作用下从145℃就开始反应，不同温度下NH₃产率如图所示。温度高于900℃时，NH₃产率下降的原因________。
（4）在上述流程图中，氧化炉中发生反应的化学方程式为
___________________。
（5）硝酸厂的尾气直接排放将污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：
CH₄(g)+4NO₂(g)＝4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H= －574kJ·mol^－¹
CH₄(g)+4NO(g)＝2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H= －1160kJ·mol^－¹
则甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为：________________________ 。
（6）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水，试写出该反应的化学方程式____________________，科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极是__________（填“正极”或“负极”）；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为_______________________。

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