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工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如图1：

（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H₂O⇌CO₂+H₂
①t℃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=______．
②保持温度不变，向上述平衡体系中再加入0.1molCO，当反应重新建立平衡时，水蒸气的总转化率α （H₂O）=______．
（2）合成塔中发生反应为：N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）；△H＜0．右表为不同温度下该反应的平衡常数．由此可推知，表中T₁______573K（填“＞”、“＜”或“=”）．

T/K	T₁	573	T₂
K	1.00×10⁷	2.45×10⁵	1.88×10³

（3）NH₃和O₂在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应：
4NH₃+5O₂⇌4NO+6H₂O△H=-905kJ•mol^-1
不同温度下NO产率如图2所示．温度高于900℃时，NO产率下降的原因______．
（4）吸收塔中反应为：3NO₂+H₂O⇌2HNO₃+NO．从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，其原因是______．
（5）硝酸厂的尾气含有氮氧化物，不经处理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氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：
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：______．

高三化学解答题中等难度题

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试题答案

试题解析

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工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如图1：

在800℃、铂催化剂存在条件下，氨与氧气反应的主要产物是NO 和H₂O．在实际生产中氨的氧化率与混合气中氧氨比（氧气与氨气物质的量比，以γ{n（O₂）/n（NH₃）}表示）的关系如图2所示．
请回答下列各题：
（1）若氨氧化率达到100%，理论上γ{n（O₂）/n （NH₃）}为1.25，而实际生产要将γ值维持在1.7～2.2之间，其原因是______．
（2）若使氨的氧化率达到95%，应控制氨在氨、空气混合气体中的体积分数约为______
（设氧气占空气的体积分数为20%）．将γ=1.75的氨、空气混合气体通入800℃、盛有铂催化剂的氧化炉，充分反应后导入到吸收塔的气体的主要成分是______．
（3）现以a mol NH₃和足量空气为原料（不考虑N₂的反应）最大程度制取NH₄NO₃，经过一系列转化反应后，向反应后的混合物中加入b g水，得到密度为ρ g•mL^-1的溶液，计算该溶液中NH₄NO₃物质的量浓度可能的最大值______．
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工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如图1：

（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H₂O⇌CO₂+H₂
①t℃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=______．
②保持温度不变，向上述平衡体系中再加入0.1molCO，当反应重新建立平衡时，水蒸气的总转化率α （H₂O）=______．
（2）合成塔中发生反应为：N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）；△H＜0．右表为不同温度下该反应的平衡常数．由此可推知，表中T₁______573K（填“＞”、“＜”或“=”）．

T/K T₁ 573 T₂

K 1.00×10⁷ 2.45×10⁵ 1.88×10³

（3）NH₃和O₂在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应：
4NH₃+5O₂⇌4NO+6H₂O△H=-905kJ•mol^-1
不同温度下NO产率如图2所示．温度高于900℃时，NO产率下降的原因______．
（4）吸收塔中反应为：3NO₂+H₂O⇌2HNO₃+NO．从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，其原因是______．
（5）硝酸厂的尾气含有氮氧化物，不经处理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氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：
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：______．
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（10分）工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如图所示：
（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“=”）。
（3）N2和H2以铁作催化剂从145℃就开始反应，不同温度下NH3的产率如右图所示。温度高于900℃时，NH3产率下降的原因是　　　　　　。
（4）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氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：
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：　　　　　　。
（5）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水。科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极碱性条件下发生反应的电极反应式为　　　　　　。

高三化学填空题极难题查看答案及解析
（10分）工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如图所示：
（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。
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____300K（填“>”、“<”或“=”）。

T/℃

T1

300

T2

K

1.00×107

2.45×105

1.88×103

（3）N2和H2以铁作催化剂从145℃就开始反应，不同温度下NH3的产率如图所示。温度高于900℃时，NH3产率下降的原因是　　　　　　　　。
（4）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氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：
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：　　　　　　　　　　　。
（5）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水。科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则在碱性条件下通入氨气发生的电极反应式为　　　　　　　　　。

高三化学填空题极难题查看答案及解析
（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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（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）合成培中发生反应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）硝酸厂的尾气含有氮的氧化物，如果不经处理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N02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，设计成氨气一氧气燃料电池，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）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）合成培中发生反应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______△4NO+6H₂O

高三化学解答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）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H₂O(g) CO₂+H₂
①t℃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保持温度不变，向上述平衡体系中再加入0.1molCO，当反应重新建立平衡时，水蒸气的转化率α(H₂O)=________。
（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____573K（填“>”、“<”或“=”）。
（3）NH₃和O₂在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应：
4NH₃(g)+5O₂(g) 4NO(g)+6H₂O(g)　 △H=－905kJ·mol^－1
不同温度下NO产率如图所示。温度高于900℃时，
NO产率下降的原因________。
（4）吸收塔中发生反应的化学方程式为：
________。
（5）上述工业流程中，采用了循环操作工艺的是________（填序号）
（6）硝酸厂的尾气含有氮氧化物，如果不经处理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氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：
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：_____________________________。

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