（1）合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产示意图如右图所示。①合成氨...

（1）合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产示意图如右图所示。

①合成氨条件选定的主要原因是（选填字母序号）；

A．温度、压强对化学反应速率及化学平衡影响

B．铁触媒在该温度时活性大

C．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制

②改变反应条件，平衡会发生移动。压强增大，平衡常数K(填“增大”“减小”“不变”)

（2）氨气具有还原性，在铜的催化作用下，氨气和氟气反应生成A和B两种物质。A为铵盐，B在标准状况下为气态。在此反应中，若每反应1体积氨气，同时反应0.75体积氟气；若每反应8.96L氨气（标准状况），同时生成0.3molA。

①写出氨气和氟气反应的化学方程式；

②在标准状况下，每生成1 mol B，转移电子的数目为。

(3) 最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法。它既有液氢燃料电池的优点，又克服了液氢不易保存的不足。其装置为用铂黑作为电极，加入强碱溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入氨气。其电池反应为4NH₃＋3O₂═2N₂＋6H₂O。写出负极电极反应式。

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（18分）（1）合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产示意图如图所示。

①X的化学式为________；

②上图中条件选定的主要原因是（选填字母序号）________；

A．温度、压强对化学平衡影响  B．铁触媒在该温度时活性大

C．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制

③改变反应条件，会使平衡发生移动。下图表示随条件改变，氨气的百分含量的变化趋势。当横坐标为压强时，变化趋势正确的是（选填字母代号）________，当横坐标为温度时，变化趋势正确的是（选填字母序号）________。

（2）常温下氨气极易溶于水，其水溶液可以导电。

①用方程式表示氨气溶于水的过程中存在的可逆反应

________，

②氨水中水电离出的c(OH^－) ________10^－7mol/L（填写“＞”、“＜”或“＝”）；

③将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合后，溶液中离子浓度由大以小依次为。

（3）氨气具有还原性，在铜的催化作用下，氨气和氟气反应生成A和B两种物质。A为铵盐，B在标准状况下为气态。在此反应中，若每反应1体积氨气，同时反应0.75体积氟气；若每反应8.96L氨气（标准状况），同时生成0.3molA。

①写出氨气和氟气反应的化学方程式________；

②在标准状况下，每生成1 mol B，转移电子的物质的量为________mol。

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（12分）【化学——化学与技术】

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要意义，下图是工业合成氨的简要流程示意图。

（1）合成氨的原料气往往混有CO2等杂质，在进入合成塔之前需净化，其原因是_______ 。

（2）工业上合成氨选择的适宜条件是：以铁为主的催化剂、_______、________。

（3）沿X路线进入合成塔的物质是_______，这样设计的意义是________。

（4）目前工业制硝酸所采用的主要方法是_______法。

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(14分)安对于工农业生产及国防等都具有重要意义。

（1）工业上以CO2和NH3为原料在一定条件下合成尿素的化学方程式为CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2|(s)+H2O(g)，随温度升高，尿素的产率降低。则该反应的△H____0(填“>”或“<”)；若反应体系的容积为1L，某温度下通入1molCO2和2molNH3，2min时达到平衡，H2O(g)的物质的量为0.8mol，则0～2min时间段内反应速率v(NH3)=______mol/(L·min)，该反应的平衡常数可表示为K=_______。

（2）合成氨的原料之一为氢气，以天然气为原料制备氢气的原理如下：

CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)　 △H>0

下列措施一定能使平衡体系中氢气百分含量增大的是______

A．升高温度　　　　 B．增大水蒸气浓度　　　　　　 C．加入催化剂　　　　　　　　 D．减小压强

（3）T℃时，将1molCO和H2的混合气体与0.2molH2O(g)混合，发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　 △H<0，得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体，测得CO的转化率为90%,则原混合气体中CO和H2的体积比为_______，若容器的容积为2L，该温度下平衡常数K=_______。

（4）在恒容密闭容器中发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　 △H<0。已知c(H2)随反应时间t的变化如图甲中曲线I所示。若起始时容器的容积是上述密闭容器的1/2,其他条件不变，请在图甲中画出c(H2)随反应时间t的变化曲线II。

（5）图乙是在一定温度和压强下合成氨反应中H2和N2的起始物质的量之比与NH3平衡体积分数的关系。图中a点的横坐标为______；若按此网站的量之比投料，达到平衡时N2的体积分数为14.5%,则a点的纵坐标为______。

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【化学——选修2：化学与技术】联合生产是实现节能减排的重要措施，工业上合成氨和硝酸的联合生产具有重要意义。下面是工业上合成氨的简易流程：

（1）设备A内部结构如右下图所示，其名称是________ ，其中发生的化学反应方程式为_________；生产中原料气必须进行脱硫，目的是____________。选择500℃进行反应的主要原因是___________；

（2）设备B的名称是冷凝塔，图中a和b是两个通水口，其中入水口是 　　 （填“a”或“b”）。

（3）氮气和氢气的混合气体通过压缩机压缩的原因是________________________________。

（4）生产出来的NH3可以用来生产硝酸。其中在氨气催化氧化过程中，不同温度下生成产物可能有所不同，温度对氨氧化产物产率的影响如下图所示；当温度大于900℃时，NO的产率下降的主要原因是__________________。

（5）某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知：由NH3制NO的产率是94%，NO制HNO3的产率是89%，则制HNO3所用NH3的质量占总耗NH3质量（不考虑其它损耗）的　　　 %（保留两位有效数字）。

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联合生产是实现节能减排的重要措施，工业上合成氨和硝酸的联合生产具有重要的意义。下面是工业上合成氨的简易流程：

（1）设备A中含有电加热器，触媒和热交换器，设备A的名称是______________，其中发生的化学反应方程式为_________________________________________________；

（2）设备B的名称是_______________，其中m和n是两个通水口，入水口是___________（填“m”　　 或“n”）；不宜从相反方向通水的原因是__________________________________；

（3）设备C的作用是_______________________________________________。

（4）原料气中往往含有CO等杂质，在进行反应前要先净化，净化的原因是_________。

（5）氮气和氢气的混合气体通过压缩机压缩的原因是____________________________。

（6）生产出来的NH3可以用来生产硝酸。在制备硝酸的过程中，由于二氧化氮不能一次性被水完全吸收，因此生成的气体须经过多次氧化、吸收的循环操作，使其充分转化为硝酸（不考虑生产过程中的其它损失）。

①从理论上分析，要使氨气完全转化为硝酸，则原料中氧气和氨气物质的量的投料比至少为________。

②如果按理论上的原料比将原料放在特定条件的密闭容器中进行反应，所有物质不与外界交换，则最后所得溶液的质量分数为____________________。（保留三位有效数字）

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合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义，对农业生产起着重要作用。

（1）已知：N2（g）＋O2(g)＝2NO(g)　　 △H1

H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O（1）　 △H2

4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O（1）　　 △H3

N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)　 △H4<0

则△H4＝　　 　　　　　　 　 （用含△H1、△H2、△H3的代数式表示）。

（2）在其他条件相同时，分别测定合成氨反应中N2的平衡转化率随压强变化的曲线如下图A、B所示，其中正确的是　　 　　　　　 　 （填“A”或“B”），其判断理由是　　　　　　　　 。

（3）在体积为2L的密闭容器中按物质的量1:3的比例充入N2、H2，进行下列四组合成氨实验：

①实验Ⅰ前10秒的平均速率v（NH3）＝　　 　　　　　　　 　 mol·L-1·s-1,T1温度下合成氨反应的平衡常数K＝　　 　　 　　 （列出计算式）。

②与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ改变了一个条件，该条件可能是　　　　　　 。

③与实验I相比，实验Ⅲ中N2的平衡转化率　　　 　　　　　　 　 （填“增大”、“减小”或“不变”），平衡常数K　 　　　　 　　 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

④实验Ⅲ与实验Ⅳ的反应条件温度不同，则T1　　 　　　　 （填“大于”、“小于”或“等于”）T2，原因是　　　 　　　　　　　　 。

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合成氨在工业生产中具有重要意义。

（1）在合成氨工业中I2O5常用于定量测定CO的含量。己知2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s) △H=-76kJ·mol-1；2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)　 △H=-566kJ·mol-1。则该测定反应的热化学方程式为____________________________________。

（2）不同温度下，向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入4 mol CO，测得CO2的体积分数φ (CO2)随时间t变化曲线如图。

①温度T1时，0～0.5 min内的反应速率v(CO)=________________。

②b点CO的平衡转化率α为____________，c点的平衡常数K为________________。

③下列措施能提高该反应CO转化率的是________(填字母)

a．升高温度　　 b．增大压强　　 c．加入催化剂　　　　 d．移走CO2

（3）若氨水与SO2恰好生成正盐，则此时溶液呈_________(填“酸性”或“碱性”)，向上述溶液中通入___________(填“NH3”或“SO2”)可使溶液呈中性，此时溶液中含硫微粒浓度的大小关系为________________。(已知常温下NH3·H2O的Kb=1.8×10-5mol·L-1，H2SO3的Ka1=1.5×10-2mol·L-1，Ka2=6.3×10-8mol·L-1)

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合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。 合成塔中发生反应为：    N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)   △H<0

（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO(g)+H₂O(g)  CO₂(g)+H₂(g)   △H>0

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0.1mol CO，当反应重新建立平衡时，

水蒸气的总转化率α (H₂O)________。

（2）下表为不同温度下合成氨反应的平衡常数。由表可推知T₁ 573K（填“>”、“<”或“=”）。

（3）673K，30MPa下n(NH₃) 和n(H₂) 随时间变化的关系如下图所示依据上图，下列有关叙述正确的是（填写序号）________。

A．c点表示n(NH₃)和n (H₂)相等

B．c点表示NH₃生成速率与NH₃分解速率相同

C．e点和d点时反应的平衡常数相同

D．c点时正反应速率大于逆反应速率

（4）用NO₂溶于水制硝酸：3NO₂+H₂O2HNO₃+NO。从生产流程看，吸收塔中需

要补充空气，其原因用化学平衡移动的理论进行解释是 ________

。

（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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