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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: 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下

    （1）①工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H2O（g）?CO2+H2，850℃时，往1L密闭容器中充入0.3mol CO和0.2molH2O（g）．反应4min后建立平衡，体系中c（H2）=0.12mol?L-1．CO的平衡浓度为
    0.18mol/L
    0.18mol/L
     转化率为
    40%
    40%
     该温度下此反应的平衡常数K=
    1
    1
     （填计算结果）．
    ②在850℃时，以表中的物质的量投入恒容反应器中，其中向逆反应方向进行的有
    A
    A
     （选填A、B、C、D、E）
    A B C D E
    n（CO2） 3 l 0 1 l
    n（H2） 2 l 0 1 2
    n（CO） 1 2 3 0.5 3
    n（H2O） 5 2 3 2 l
    （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/°C  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产率图1所示．温度高于900℃时，NH3产率下降，原因是
    900℃时反应达到平衡状态，再升高温度平衡向左移动
    900℃时反应达到平衡状态，再升高温度平衡向左移动
    ．

    （4）在化学反应中只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子．使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ?mol-1表示．请认真观察图2，回答问题．
    图中所示反应是
    放热
    放热
    （填“吸热”或“放热”）反应，该反应的△H=
    -（E1-E2）kJ/mol
    -（E1-E2）kJ/mol
     （用含E1、E2E的代数式表示）．已知热化学方程式：H2（g）+
    1
    2
    O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ?mol-1，该反应的活化能为167.2kJ?mol-1，则其逆反应的活化能为
    409kJ/mol
    409kJ/mol
    ．
    （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：
    CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=-867kJ?mol-1
    CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=-867kJ?mol-1
    ．

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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：

    （1）在合成氨的反应中，改变反应条件，会使平衡发生移动．如图象表示随条件改变，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（选填字母序号）
    b
    b
    ，
    当横坐标为温度时，变化趋势正确的是（选填字母序号）
    a
    a
    ．
    （2）如图所示三个容积相同的容器①、②、③，若起始温度相同，分别向三个容器中充入3mol H2和1mol N2，一定条件下反应，达到平衡时各容器中NH3物质的百分含量由大到小的顺序为
    ①＜②＜③
    ①＜②＜③
    （填容器编号）
    （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（如图所示）：
    4NH3+5O2?4NO+6H2O
    4NH3+3O2?2N2+6H2O
    温度较低时以生成
    N2
    N2
    为主，温度高于900℃时，NO产率下降的原因
    生成NO的反应为放热反应，升高温度转化率下降
    生成NO的反应为放热反应，升高温度转化率下降
    ．吸收塔中需要补充空气的原因
    进一步与NO反应生成硝酸
    进一步与NO反应生成硝酸
    ．

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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：

    （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=
    1
    1
     （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）=
    50%
    50%
    ．
       （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产率如右图所示．温度高于900℃时，NO产率下降的原因
    温度高于900℃时，平衡向左移动
    温度高于900℃时，平衡向左移动
    ．
    （4）废水中的N、P元素是造成水体富营养化的关键因素，农药厂排放的废水中常含有较多的NH4+和PO43-，一般可以通过两种方法将其除去．
    ①方法一：将Ca（OH）2或CaO 投加到待处理的废水中，生成磷酸钙，从而进行回收．当处理后的废水中c（Ca2+）=2×10-7 mol/L时，溶液中c（PO43-）=
    5×10-7
    5×10-7
    mol/L．
    （已知Ksp[Ca3（PO4）2]=2×10-33）
    ②方法二：在废水中加入镁矿工业废水，就可以生成高品位的磷矿石-鸟粪石，反应的方程式为Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4↓．该方法中需要控制污水的pH为7.5～10，若pH高于10.7，鸟粪石的产量会大大降低．其原因可能为
    当pH高于10.7时，溶液中的Mg2+、NH4+会与OH-反应，平衡向逆反应方向移动
    当pH高于10.7时，溶液中的Mg2+、NH4+会与OH-反应，平衡向逆反应方向移动
    ．与方法一相比，方法二的优点为
    能同时除去废水中的氮，充分利用了镁矿工业废水
    能同时除去废水中的氮，充分利用了镁矿工业废水
    ．

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    精英家教网工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：
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    （1）合成塔中发生反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）+Q（Q＞0）．下表为不同温度下该反应的平衡常数．
    T/℃ T1 300 T2
    K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
    由此可推知，表中：T2
     
    300℃（填“＞”、“＜”或“=”）．
    （2）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）+905kJ，不同温度下NO气体的产率如图所示．温度高于900℃时，NO气体产率下降的原因是
     
    ．
    （3）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
     
    ．
    （4）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）+574kJ；
    CH4（g）+4NO（g）→2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）+1160kJ．
    则1mol甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为：
     
    ．

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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：
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    （1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）．t℃时，往10L密闭容器中充入2mol CO和3mol水蒸气．反应建立平衡后，体系中c（H2）=0.12mol?L-1．则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）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
     
    ．
    （4）用氨气氧化可以生产硝酸，但尾气中的NOx会污染空气．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
     
    ．
    （5）某研究小组在实验室以“Ag-ZSM-5”为催化剂，测得将NO转化为N2的转化率随温度变化情况如下图．据图分析，若不使用CO，温度超过775℃，发现NO的转化率降低，其可能的原因为
     
    ；在
    n(NO)
    n(CO)
    =1的条件下，应控制的最佳温度在
     
    左右．
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    一、选择题（本题包括9小题，每小题3分，共27分，每小题只有一个选项符合题意）

    1． B   2．A   ３．C   4．B   5．B  6．D   7．B  8．D  9. C  

    二、选择题（本题9小题，每小题4分，共36分。每小题有一个或两个选项符合题意）

    10．AD  11．C  12．BC  13．D  14．AC   15．AD  16．A D  17．C  18．D  

    三、本题包括3小题，共34分）

    19．（11分）NaCl＋NH3＋CO2＋H2O ＝ NaHCO3↓＋NH4Cl（1分）

    (1) 漏斗中与试管中的液面差保持不再变化或漏斗中的液面不再下降（2分）

    (2)  a，  氯化氢或HCl；  否   （3分）

    (3)  NH3；  CO2；  ①；       （3分）

    (4)  过滤　　2NaHCO3 ＝Na2CO3+H2O+CO2↑  （2分）

     20 . （11分）

    Ⅰ. （1）酚酞（1分）     1～2滴（1分）；

    （2）①用干净的玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上，半分钟后，将试纸的颜色与标准比色卡对照，读出溶液的pH即可。（2分）   ② C（1分） 

    （3）乙同学。（1分）

    甲同学的实验不能充分说明盐酸的氢氧化钠发生了反应，有可能是盐酸和红色物质反应生成了无色物质。乙同学的实验，随着滴加盐酸，溶液的pH由大于7逐渐减少到7，这充分证明溶液中的氢氧化钠因反应而消耗了；（2分）

    Ⅱ. （4）29.2%；（2分）    （5）盐酸具有挥发性。（1分）

    21. （12分）

    （1）铜锌及浓盐酸一起组成了原电池，加快了反应速率  （2分）

    （2）① 否（1分）； 因为H­2本身难溶于水 （1分）； 

    ②

    验证方法

    预测现象及结论

    将铜片加入稀硫酸中，并微热（1分）

    若无气体放出，则不含锌等活泼金属杂质；

    若有气体则有锌等杂质（1分）

    （3）（任选一种方法即可）

    验证方法

    预测现象及结论

    向白色沉淀中加入稀HNO3等强氧化剂（1分）

    溶液变蓝色，说明是一价铜（1分）

    向氯化亚铜悬浊液中加入氯化钾溶液（1分）

    如白色沉淀消失且得无色溶液，则原溶液为氯化亚铜，否则不是（1分）

    （4） （2分）；

    加水稀释后，＜K，平衡向生成CuCl（s）的方向移动 （2分）

    四、（本题包括3小题，共34分）

    22. （10分） （1）

        （2）II因为滤液A是偏铝酸钠和氢氧化钠溶液，按途径I直接向A中加入盐酸得到的AlCl3溶液中含有大量的氯化钠杂质；按途径II通入二氧化碳气体，得Al(OH)3沉淀，将Al(OH)3溶解于盐酸中得到的是纯净的AlCl3溶液。所以途径II合理。

    （3）蒸发浓缩、冷却结晶    

    （4）

    或

    （5）不合理     因为该方案操作步骤多、时间长，消耗试剂量大

    （除（4）、（5）中第一个空每空1分以外，其余每空2分）

    23、（共11分）

    （1）BaSO4（s）＋4C（s）= BaS（s）＋4CO（g）  △H=+571.2 kJ•mol-1 （2分） 

    （2）S2- + H2O  HS－ + OH－（２分）

    （3）计算过程 ：设每次用1.00L 2.0 mol•L－1饱和Na2CO3溶液能处理xmol BaSO4

         BaSO4＋CO32-＝BaCO3＋SO42-

            (2.0-x) mol•L－1     x mol•L－1

          == 0.042   (２分)

    X = 0.081（0.084也给分）  (1分)；

    处理次数 = 0.2mol/0.081mol=2.5(1分)（2.38也给分）。   

    答：至少处理3次    (1分)

    （4）节能，环保 （各1分，共2分。合理答案就可得分）

    24.（共13分）

    (1)0.15（2分）    2(1－1/a)   （3分） (2)N2+6e-+6H+=2NH3 （2分）

     (3)N2 （1分）  生成NO的反应为放热反应，升高温度转化率下降 （2分）

          进一步与NO反应生成硝酸（1分）

    (4) NO+NO2+H2O=2HNO2；（1分）  CO (NH2)2+2HNO2=CO2+2N2+3H2O（1分）

    五、（本题包括1小题，9分）

    25．（9分）

    （1）羧基、羟基（2分）

    （2）（2分）

    （3）消去反应；NaOH（或Na2CO3等其它合理答案）（2分）
    （4）1、4

    （5）　　（1分）

     

    六、选择题（本题包括2小题，每小题10分）

    26. (10分)

    （1）醛比酮容易发生该反应；

    苯基酮极难发生该反应；

    羰基所连的碳上氢原子越少或取代基越多或取代基的碳原子数越多，越难反应；

    取代基为两个乙基时，难以发生该反应。 （各1分，任写三条） 

    （2） HCl、NaOH(或Na2CO3、Cl2能降低NaHSO3浓度的试剂 )（2分）

       （3）①(CH3)2CHCOCH3 + 3Cl2 + 3NaOH → (CH3)2CHCOCCl3 + 3NaCl + 3H2O（2分）

    ②(CH3)2CHCOONa（1分）

    （4） 氧化还原反应 (氧化反应、还原反应、歧化反应 )（1分）

         萃取（或蒸馏）（1分）

    27. （1）MgO＞CaO＞NaCl＞KCl  （2分） 

    （2） ①1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1 （1分）    C（1分）

    ②  水的熔、沸点较高，结冰时密度减小（2分）

    ③正四面体（2分）

       （3）B

     

     

     

     


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