合成氨是人类科学技术上的一项重大突破.其反应原理为 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＝-92.4 kJ·mol-1. 一种工业合成氨的简式流程图如下: (1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收.产物为NH4HS.一定条件下向NH4HS溶液中通入空气.得到单质硫并使吸收液再生.写出再生反应的化学方程式: . (2)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下: � 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为

N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1。

一种工业合成氨的简式流程图如下：

(1)天然气中的H₂S杂质常用氨水吸收，产物为NH₄HS。一定条件下向NH₄HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：________________________________________________________________________。

(2)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下：

①CH₄(g)＋H₂O(g)CO(g)＋3H₂(g)

ΔH＝＋206.4 kJ·mol^－1

②CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)

ΔH＝－41.2 kJ·mol^－1

对于反应①，一定可以提高平衡体系中H₂的百分含量，又能加快反应速率的措施是____________。

a．升高温度　b．增大水蒸气浓度　c．加入催化剂　d．降低压强

利用反应②，将CO进一步转化，可提高H₂的产量。若1 mol CO和H₂的混合气体(CO的体积分数为20%)与H₂O反应，得到1.18 mol CO、CO₂和H₂的混合气体，则CO的转化率为____________。

(3)图(a)表示500 ℃、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH₃体积分数的关系。根据图中a点数据计算N₂的平衡体积分数：____________。

(4)依据温度对合成氨反应的影响，在图(b)坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH₃物质的量变化的曲线示意图。

(a)　　　　　　　　　(b)

(5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(1)2NH₄HS＋O₂2NH₃·H₂O＋2S↓

(2)a　90%

(3)14.5%

(4)

(5)Ⅳ　对原料气加压；分离液氨后，未反应的N₂、H₂循环使用

[解析] (1)由题意可知为空气中的O₂将负二价硫氧化为硫单质，根据电子守恒将方程式配平即可。(2)反应①为气体物质的量增大的吸热反应，降低压强使平衡右移，但反应速率减小，d错；催化剂不能改变反应限度，即不能改变H₂的百分含量，c错；增大水蒸气浓度虽可使反应速率增大以及平衡右移，但产物H₂的百分含量却减小，b错；升高温度反应速率增大，且平衡正向移动，H₂的百分含量增大，a对。CO与H₂的混合气体与水蒸气的反应中，反应体系中的气体的物质的量不变，而1 molCO与H₂的混合气体参加反应生成1.18 mol混合气，说明有0.18 mol 水蒸气参加反应，则根据方程式②可知参加反应的CO也为0.18 mol，则其转化率为×100%＝90%。

(3)由图中看出当N₂与H₂物质的量比为1∶3时，NH₃的平衡体积分数最大，为42%。设平衡时转化的N₂的物质的量为x mol，由三段式：

　　　　　N₂＋3H₂2NH₃

起始(mol): 1 3 0

转化(mol): x 3x 2x

平衡(mol): 1－x 3－ 3x 2x

×100%＝42%，则x＝0.59

则平衡时N₂的体积分数为×100%＝14.5%。(4)作图时要注意开始时NH₃物质的量不断增多，是因为反应正向进行(反应未达平衡)，达到一定程度后反应达到平衡而此时温度继续升高，平衡逆向移动，NH₃的物质的量减小。(5)热交换器可以使需要加热的物质得到加热，还可以使需要冷却的物质得到冷却，能充分利用能量。合成氨反应为气体物质的量减小的反应，加压利于反应正向进行；此外，循环利用可反复利用原料，提高原料利用率。

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下图所示是分离混合物时常用的仪器，从左至右，可以进行的混合物分离操作分别是

A．蒸馏、蒸发、分液、过滤 B．蒸馏、过滤、分液、蒸发

C．分液、过滤、蒸馏、蒸发 D．过滤、蒸发、分液、蒸馏

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下列说法错误的是（）

A、两种烃相对分子质量相等，但结构不同，性质也不同，一定是同分异构体

B、有机物与无机物之间也可出现同分异构体

C、两种化合物若互为同分异构体，则它们一定不互为同系物

D、两种烃所含碳元素的质量分数相等，但不一定互为同分异构体

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下列相关实验不能达到预期目的的是(　　)

	相关实验	预期目的
A	相同温度下，等质量的大理石块、大理石粉分别与等体积、等浓度的盐酸反应	探究接触面积对化学反应速率的影响
B	把装有颜色相同的NO₂和N₂O₄混合气的两支试管(密封)分别浸入冷水和热水中	探究温度对化学平衡的影响
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焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验：

实验一　焦亚硫酸钠的制取

采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na₂S₂O₅。装置Ⅱ中有Na₂S₂O₅晶体析出，发生的反应为Na₂SO₃＋SO₂===Na₂S₂O₅。

(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为______________________________________。

(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是______。

(3)装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。

实验二　焦亚硫酸钠的性质

Na₂S₂O₅溶于水即生成NaHSO₃。

(4)证明NaHSO₃溶液中HSO的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是________(填序号)。

a．测定溶液的pH　　b．加入Ba(OH)₂溶液

c．加入盐酸 d．加入品红溶液

e．用蓝色石蕊试纸检测

(5)检测Na₂S₂O₅晶体在空气中已被氧化的实验方案是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

实验三　葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定

(6)葡萄酒常用Na₂S₂O₅作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO₂计算)的方案如下：

(已知：滴定时反应的化学方程式为SO₂＋I₂＋2H₂O===H₂SO₄＋2HI)

①按上述方案实验，消耗标准I₂溶液25.00 mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO₂计算)为________g·L^－1。

②在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。

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