18.工业采取氨氧化法来制取硝酸.主要反应为: 请回答下列问题: (1)设空气中氧气的体积分数为0.20.氮气体积分数为0.80.为使NH3恰好完全氧化为一氧化氮.氨一空气混合物中氨的体积分数为 . (2)若将20.0mol的NH3和一定量纯净的氧气充分反应后.再转化为HNO3. ①在右图中画出生成HNO3的物质的量n(HNO3)和反应消耗的氧气的物质的量n(O2)关系的理论曲线. ②写出当25.0mol≤n(C2)≤40.0mol时.n(HNO3)和n(O2)的关系式: . 【查看更多】

 

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工业采取氨氧化法来制取硝酸,主要反应为:

4NH3+5O24NO+6H2O;4NO+3O2+2H2O4HNO3

请回答下列问题:

(1)

设空气中氧气的体积分数为0.20,氮气体积分数为0.80,为使NH3恰好完全氧化为一氧化氮,氨一空气混合物中氨的体积分数为________(保留2位小数).

(2)

若将20.0mol的NH3和一定量纯净的氧气充分反应后,再转化为HNO3.

①在右图中画出生成HNO3的物质的量n(HNO3)和反应消耗的氧气的物质的量n(O2)关系的理论曲线.

②写出当25.0mol≤n(C2)≤40.0mol时,n(HNO3)和n(O2)的关系式:________.

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(2010?西城区二模)硝酸是一种重要的化工原料,工业上生产硝酸的主要过程如下.
(1)以N2和H2为原料合成氨气.反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.
①下列措施可以提高H2的转化率的是(填选项序号)
bc
bc
.
a.选择适当的催化剂    
b.增大压强    
c.及时分离生成的NH3         
d.升高温度
②一定温度下,在密闭容器中充入1mol N2和3mol H2发生反应.若容器容积恒定,达到平衡状态时,气体的总物质的量是原来的
15
16
,则N2的转化率α1=
12.5%
12.5%
;若容器压强恒定,达到平衡状态时,N2的转化率为α2,则α2
>
>
α1(填“>”、“<”或“=”).
(2)以氨气、空气为主要原料制硝酸.
①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是
4NH3+5O2
催化剂
.
△
4NO+6H2O
4NH3+5O2
催化剂
.
△
4NO+6H2O
.
②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H>0.该反应的反应速率(υ)随时间(t)变化的关系如图所示.若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)
ab
ab
.
a.在t1~t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施可以是升高温度
c.在t3~t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d.在t5时,容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值
(3)硝酸厂常用如下2种方法处理尾气.
①催化还原法:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2.
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是
4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=-1034.9kJ/mol
4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=-1034.9kJ/mol
.
②碱液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2.若每9.2g NO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.1mol,则反应的离子方程式是
2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2
2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2
.

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(2012?岳阳二模)如图是合成氨和利用氨制取硝酸、纯碱的简要流程示意图:

(1)设备A的名称是
冷凝器
冷凝器
,设备B的名称是
循环压缩机
循环压缩机
.
(2)有关合成氨工业的说法中,正确的是
B
B
.
A.从合成塔出来的混合气体,其中NH3只占15%,所以生产氨的工厂的效率都很低
B.由于氨易液化,N2、H2是循环使用,所以总体来说氨的产率很高
C.合成氨工业的反应温度控制在500℃左右,目的是使化学平衡向正反应方向移动
D.合成氨厂采用的压强是2×107~5×107Pa,因在该压强下铁触媒的活性最大
(3)在纯碱制造过程中,过程①与过程②的顺序能否颠倒?
不能
不能
,其理由是
因为CO2在水中溶解度较小,顺序颠倒后得不到较高浓度的HCO3-,所以没有NaHCO3生成
因为CO2在水中溶解度较小,顺序颠倒后得不到较高浓度的HCO3-,所以没有NaHCO3生成
.若产品纯碱中含有碳酸氢钠,用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为:
ω (NaHCO3)=
84(m1-m2)
31m1
ω (NaHCO3)=
84(m1-m2)
31m1
(注明你的表达式中所用的有关符号的含义)
(4)硝酸厂的尾气中含有NO和NO2等污染物,常利用各种燃料气中的甲烷等将氮的氧化物还原为空气主要成分而除去.写出甲烷与NO2反应的化学反应方程式:
CH4+2NO2═N2+CO2+2H2O
CH4+2NO2═N2+CO2+2H2O
.
若基于下列反应的方法治理:2NO2+2NaOH→NaNO3+NaNO2+H2O,NO+NO2+2NaOH→2NaNO2+H2O;现有标准状况下NO、NO2的混合物恰好与50mL 2.0mol?L-1的NaOH溶液反应完全,且生成NaNO2和NaNO3的物质的量的比值为4:1,则在混合气体中NO气体的体积分数为
0.3
0.3
.

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氨在国民经济中占有重要的地位。现在约有80%的氨用来制造化肥,其余的用作生产其他化工产品的原料。例如,农业上使用的氮肥如尿素、硝酸铵、磷酸铵、硫酸铵、氯化铵、氨水以及各种含氮混合肥料和复合肥料,都是以氨为原料制成的;氨氧化法制硝酸是工业上制硝酸的主要方法。

  (1)下图是合成氨和利用氨制取硝酸、纯碱的简要流程示意图:

    设备A的名称是       ,设备B的名称是          。

  (2)硝酸厂的尾气中含有NO和NO2等污染物,为了防止污染大气可以用纯碱溶液吸收从吸收塔中放出的尾气,发生的反应如下:

Na2CO3+2NO2=NaNO2+NaNO3+CO2

      但在实际生的中这种方法处理后尾气中的氮的氧化物含量仍难以降到排放标准,历此,也常利用各种燃料气中的甲烷等将氮的氧化物还原为空气主要成分而除去。写出甲烷与NO2反应的化学反应方程式:                  。

  (3)常压法生产出的硝酸浓度低,尾气中氮的氧化物含量高,对环境会有严重污染。可采用      法和     法进行改进。

  (4)在纯碱制造过程中,过程①与过程②的顺序能否颠倒?为什么         。

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氨在国民经济中占有重要的地位.现在约有80%的氨用来制造化肥,其余的用作生产其他化工产品的原料.例如,农业上使用的氮肥如尿素、硝酸铵、磷酸铵、硫酸铵、氯化铵、氨水以及各种含氮混合肥料和复合肥料,都是以氨为原料制成的;氨氧化法制硝酸是工业上制硝酸的主要方法.

(1)下图是合成氨和利用氨制取硝酸、纯碱的简要流程示意图:

设备A的名称是________,设备B的名称是________.

(2)硝酸厂的尾气中含有NO和NO2等污染物,籽了防止污染大气可以用纯碱溶液吸收从吸收塔中放出的尾气,发生的反应如下:

Na2CO3+2NO2NaNO2+NaNO3+CO2

但在实际生的中这种方法处理后尾气中的氮的氧化物含量仍难以降到排放标准,历此,也常利用各种燃料气中的甲烷等将氮的氧化物还原为空气主要成分而除去.写出甲烷与NO2反应的化学反应方程式:________.

(3)常压法生产出的硝酸浓度低,尾气中氮的氧化物含量高,对环境会有严重污染.可采用________法和________法进行改进.

(4)在纯碱制造过程中,过程①与过程②的顺序能否颠倒?为什么________.

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