硝酸与合成氨工业密切相关，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径。完成下列计算：52．合成...

硝酸与合成氨工业密切相关，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径。

完成下列计算：

52．合成氨时，假设100L的氮气与氢气(体积比为1 : 3)的混合气体通过氨合成塔充分反应后，体积变为90L，则氮气的转化率为　　　 　　　　 。(写出计算过程，计算结果请用百分数表示)

53．标准状况下，将500L氨气溶于1L水中形成氨水，则此氨水质量分数为　　 　　　　 　　 。(写出计算过程，计算结果请用百分数表示，并保留1位小数)

54．氨氧化法是将氨和空气的混合气通过灼热的铂铑合金网，在合金网的催化下，氨被氧化成一氧化氮(NO)。此时温度很高，水以水蒸气的形式存在，NO也不与O2反应。若氨气与氧气物质的量之比为1 : 1.7时，氨的转化率可达95%，计算反应后NO的体积分数　　 　　　　 　 。(设氧气在空气中的体积分数为20%，写出计算过程，计算结果请用百分数表示并保留1位小数)

55．一氧化氮继续氧化为二氧化氮，二氧化氮溶于水可得硝酸。为测定某18K金样品的组成，将2.832 g样品粉碎后投入足量的浓硝酸中，充分溶解后，收集到NO2和N2O4的混合气体224 mL(折算至标准状况，下同)，将该混合气体与84 mL O2混合后缓缓通入水中，恰好被完全吸收。( 已知金不溶于浓硝酸)

填写该18K金的成分表(写出计算过程，计算结果请用百分数表示并保留1位小数，若不含该金属则填0)。

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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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硝酸的工业制备包括氨的合成、氨的催化氧化及硝酸的浓缩等过程．完成下列计算：

（1）采用甲烷的二次转化法可以制备氢气．

第一次转化的化学方程式：CH4+H2O→CO+3H2；

第二次转化的化学方程式：2CO+CH4+2O2→3CO2+2H2；2CO+O2→2CO2．

现有标准状况下1m3的甲烷，若第一次转化80%，第二次转化20%，经过二次完全转化后可以得到H2__mol．

（2）用饱和K2CO3溶液吸收上述混合气体中的CO2以得到纯净的氢气．处理上述的CO2至少需要饱和K2CO3溶液____g．（已知：20℃K2CO3溶解度：110g/100g水）

（3）已知NH3+2O2→HNO3+H2O．现有氨气1.7吨，不补充水，理论上可制得硝酸的浓度为___%；在该硝酸中加入__吨水最终可得50%的硝酸．

（4）工业上常用98%的浓H2SO4作为制取浓HNO3的脱水剂．63.5%HNO3（质量为M1）中加98%的浓H2SO4（质量为M2）后蒸馏．分别得到97.7%的HNO3和49%的H2SO4溶液（不含HNO3）．

①若蒸馏过程中HNO3、H2SO4、H2O均无损耗，求蒸馏前的投料比的值__（列式计算）．

②蒸馏过程中，若H2O的损耗占总质量的5.0%，即有（M1+M2）×5.0%的H2O流失．则投料时，比值如何变化，请列式计算说明__．

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硝酸的工业制备包括氨的合成、氨的催化氧化及硝酸的浓缩等过程．完成下列计算：

（1）采用甲烷的二次转化法可以制备氢气．

第一次转化的化学方程式：CH4+H2O→CO+3H2；

第二次转化的化学方程式：2CO+CH4+2O2→3CO2+2H2；2CO+O2→2CO2．

现有标准状况下1m3的甲烷，若第一次转化80%，第二次转化20%，经过二次完全转化后可以得到H2__mol．

（2）用饱和K2CO3溶液吸收上述混合气体中的CO2以得到纯净的氢气．处理上述的CO2至少需要饱和K2CO3溶液____g．（已知：20℃K2CO3溶解度：110g/100g水）

（3）已知NH3+2O2→HNO3+H2O．现有氨气1.7吨，不补充水，理论上可制得硝酸的浓度为___%；在该硝酸中加入__吨水最终可得50%的硝酸．

（4）工业上常用98%的浓H2SO4作为制取浓HNO3的脱水剂．63.5%HNO3（质量为M1）中加98%的浓H2SO4（质量为M2）后蒸馏．分别得到97.7%的HNO3和49%的H2SO4溶液（不含HNO3）．

①若蒸馏过程中HNO3、H2SO4、H2O均无损耗，求蒸馏前的投料比的值__（列式计算）．

②蒸馏过程中，若H2O的损耗占总质量的5.0%，即有（M1+M2）×5.0%的H2O流失．则投料时，比值如何变化，请列式计算说明__．

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化学工业是国民经济的支柱产业，下列生产过程中不涉及氧化还原反应的是

A．纯碱厂用侯氏制碱法制纯碱         B．硝酸厂用氨氧化法制硝酸

C．硫酸厂用接触法生产硫酸           D．氮肥厂用氮气和氢气合成氨气

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工业上合成氨的原料之一为氢气，其来源之一是利用石油气的有关成分如丙烷(C₃H₈)制取。以下途径，假设反应都能进行，从经济效益考虑最合理的反应是

A．C₃H₈3C＋4H₂                  B．C₃H₈C₃H₆＋H₂

C．C₃H₈＋6H₂O3CO₂＋10H₂           D．2H₂O2H₂＋O₂

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（10分）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，目前工业上用氢气和氮气直接合成氨，制得的氨通过催化氧化可生产硝酸。

在一定条件下，若N₂和H₂以体积比1:3的比例充入一体积不变的密闭容器中反应，达到平衡状态时，测得混合气体中氨的体积分数为20.0%，则：

（1）合成氨反应达到平衡的标志 ▲ 。

A．容器内气体压强保持不变

B．容器内各物质的浓度不随时间变化

C．当υ(H₂,正)=0.3mol·L^-1·min^-1，υ(NH₃,逆)=0.2mol·L^-1·min^-1时

D．1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键形成

（2）达到平衡时，N₂和H₂的转化率分别为▲ 。

（3）用氨催化氧化可生产硝酸，取所生产的硝酸溶液100mL，与足量的铜反应，生成的NO₂和NO混合气体在标准状况下体积为6.72L，物质的量之比为2:1，求所生产硝酸的物质的量浓度？(请写出该小题的计算过程)

▲ 。

（4）某厂用NH₃生产硝酸，然后再制硝酸铵，其过程如下：

其中反应②为：4NO＋3O₂＋2H₂O4HNO₃，原料气为氨气和空气的混合物。

若实际生产中，反应①、②、③的转化率(或利用率)分别为a、b、c，则生产硝酸的氨气占所用氨气总量的体积分数为▲ 。

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合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，目前工业上用氢气和氮气直接合成氨，制得的氨通过催化氧化可生产硝酸。

在一定条件下，若N₂和H₂以体积比1:3的比例充入一体积不变的密闭容器中反应，达到平衡状态时，测得混合气体中氨的体积分数为20.0%，则：

(1)合成氨反应达到平衡的标志▲ 。

A．容器内气体压强保持不变

B．容器内各物质的浓度不随时间变化

C．当υ(H₂,正)=0.3mol·L^-1·min^-1，υ(NH₃,逆)=0.2mol·L^-1·min^-1时

D．1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键形成

(2)达到平衡时，N₂和H₂的转化率分别为▲ 。

(3)用氨催化氧化可生产硝酸，取所生产的硝酸溶液100mL，与足量的铜反应，生成的NO₂和NO混合气体在标准状况下体积为6.72L，物质的量之比为2:1，求所生产硝酸的物质的量浓度？(请写出该小题的计算过程)

▲ 。

(4)某厂用NH₃生产硝酸，然后再制硝酸铵，其过程如下：

其中反应②为：4NO＋3O₂＋2H₂O4HNO₃，原料气为氨气和空气的混合物。

若实际生产中，反应①、②、③的转化率(或利用率)分别为a、b、c，则生产硝酸的氨气占所用氨气总量的体积分数为▲ 。

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氨主要用于生产化肥和硝酸。“十三五”期间，预计我国合成氨产量将保持稳中略增。

(1)目前工业上用氮气和氢气合成氨的生产条件为________________________。

(2)如图是不同温度和不同压强下，反应达到平衡后，混合物中NH3含量(体积%)的变化情况。已知初始时n(N2)：n(H2)=1：3。判断p1、p2的大小关系，并简述理由。　 _____________________

(3)实验室在2L密闭容器中加入1mol氮气和3mol氢气模拟工业合成氨。若反应2min，气体的总物质的量减少了0.8mol，则2min内氨气的生成速率为____________。

(4)常见氮肥有氨水、氯化铵、硫酸铵、尿素等。常温下，c(NH4+)相等的氨水、氯化铵、硫酸铵三种溶液，氨水、氯化铵、硫酸铵的浓度从大到小的关系为__________________。

(5)草木灰主要含有碳酸钾，解释草木灰不宜与铵态氮肥混合使用的原因__________。

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化学反应原理在合成氨工业及氨的性质研究中具有广泛的应用。

（1）工业生产硝酸的第一步反应是氨的催化氧化反应，已知下列3 个热化学方程式（K 为平衡常数）：

（2）工业合成氨所用的氢气主要来自天然气与水的反应，但这种原料气中往往混有一氧化碳杂质，工业生产中通过如下反应来除去原料气中的CO：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+ H2 （g）ΔH<0。

①一定条件下，反应达到平衡后，欲提高CO 的转化率，可采取的措施有 　　　　　　　 　 、 　　　　　　 　 。

②在容积为2 L 的密闭容器中发生上述反应，其中c（CO）随反应时间（t）的变化如图甲中曲线Ⅰ，如果在t0时刻将容器容积扩大至4 L，请在图甲中画出t0时刻后c（CO）随反应时间（t）的变化曲线。

（3）氨气的重要用途是合成尿素，一定条件下，NH3和CO2 合成尿素的反应为。当加料比例n（NH3）/n（CO2）=4 时，CO2的转化率随反应时间（t）的变化如图乙所示，a 点v 逆（CO2）　　　　　　　　 　 b 点v 正（CO2）（填“>”、“<”或“=”），NH3的平衡转化率为　 　　　　　　　　　　　　 　　 。

（4）硫酸工业生产过程中产生的尾气可用氨水吸收，生成的（NH4）2SO3再与硫酸反应，将生成的SO2返回车间作生产硫酸的原料，而生成的（NH4）2SO4可作肥料。常温下，0．1mol·L-1（NH4）2SO4 溶液中各离子浓度由大到小的顺序是　　 　　　　　　　　　　 　　 ；

若某工厂中使用的是室温下0．1 mol·L-1 的氨水，那么该氨水的pH=　 　　　　　　　　　 　　 。

（已知

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