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    5．工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产.流程如下: ⑴某温度下体积为200L的氨合成塔中.测得如下数据: 根据表中数据计算0~2小时内N2的平均反应速率 mol·L-1·h-1 若起始时与平衡时的压强之比为a.则N2的转化率为 (用含a的代数式表示) ⑵希腊阿里斯多德大学的 George Marnellos 和 Michael Stoukides.发明了一种合成氨的新方法(Science.2.Oct.1998. p98).在常压下.把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池.利用能通过氢离子的多孔陶瓷固体作电解质.氢气和氮气在电极上合成了氨.转化率达到78%.试写出电解池阴极的电极反应式 . ⑶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:4NH3+5O24NO+6H2O K1=1×1053 4NH3+3O22N2+6H2O K2=1×1067 温度较低时以生成 为主.温度高于900℃时.NO产率下降的原因 .吸收塔中需要补充空气的原因 . ⑷尾气处理时小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂.此法运行费用低.吸收效果好.不产生二次污染.吸收后尾气中NOx的去除率高达99.95%.其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸.亚硝酸再与尿素[CO(NH2) 2]反应生成CO2 和N2请写出有关反应化学方程式 . . (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+CO2(g)+2H2O(g), △H=-574kJ·mol-1 CH4=2N2+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: (广州市高三调研题-综合测试二十32.广州一模31.华附四校-2010高三水平测试.广东六校第三次联考-32.佛山一模-32.深圳一模.粤西北九校-31.韶关一模-32.茂名一模-31) 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    （2011?石景山区一模）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．t℃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）合成培中发生反应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）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产率如图所示．温度高于900℃时，NH3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）在上述流程图中，氧化炉中发生反应的化学方程式为
    4NH3+5O2
    催化剂
    .
    △
    4NO+6H2O
    4NH3+5O2
    催化剂
    .
    △
    4NO+6H2O
    ．
    （5）硝酸厂的尾气含有氮的氧化物，如果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N02还原为N2的热化学方程式为：
    CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ?mol-1
    CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ?mol-1
    ．
    （6）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水，试写出该反应的化学方程式
    4NH3+5O2
     点燃 
    .
     
    4N2+6H2O
    4NH3+5O2
     点燃 
    .
     
    4N2+6H2O
    ，科学家利用此原理，设计成氨气一氧气燃料电池，则通入氨气的电极是
    负极
    负极
     （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
    2NH3-6e-+6OH-→N2+6H2O
    2NH3-6e-+6OH-→N2+6H2O
    ．

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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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    化学一化学与技术
    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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    请回答下列问题：
    （1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：
    C0+H2O（g）?CO2+H2   t℃时，向 1L密闭容器中充入0.2molCO和0.3mol水蒸气．反应达到平衡后，体系中c（H2）=0.12mol?L-1，该温度下此反应的平衡常数K=
     
     （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
     
    573K （填“＞”、“＜”或“=”
     T/K  T1  573  T2
     K  1.00×107  2.45×105  1.88×103
    （3）废水中的N、P元素是造成水体富营养化的关键因素，化工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+）=2×10-7mol/L时，处理后的废水中c（PO43-）≤
     
    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，就可以生成髙品位的磷矿石一鸟粪石，反应的离子方程式为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
     
    ，与方法一相比，方法二的优点为
     
    ．

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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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    （2009?龙岩一模）工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如图1：

    （1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H2O?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
    ．
    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，水蒸气的总转化率α （H2O）=
    50%
    50%
    ．
    （2）合成塔中发生反应为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H＜0．右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“=”）．
    T/K T1 573 T2
    K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
    （3）NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应：
    4NH3+5O2?4NO+6H2O△H=-905kJ?mol-1
    不同温度下NO产率如图2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）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
    充入空气，NO转化为NO2，有利于提高原料利用率
    充入空气，NO转化为NO2，有利于提高原料利用率
    ．
    （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：
    CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=-867kJ/mol
    CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=-867kJ/mol
    ．

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