热门试卷

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=__________（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)=________。

（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产率如图所示。温度高于900℃时， NO产率下降的原因______________。

（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+)=2×10-7mol/L时，溶液中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________________________________________。与方法一相比，方法二的优点为___________________________。

工业上常用氨氧化法生产硝酸，其过程包括氨的催化氧化（催化剂为铂铑合金丝网）、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。请回答下列问题：

（1）氨催化氧化的化学方程式为_________________：

（2）原料气中空气必须过量，其主要原因是_________________；

（3）将铂铑合金做成薄丝网的主要原因是________________；

（4）水吸收二氧化氮生成硝酸为放热反应，其化学方程式为_________________________，为了提高水对二氧化氮的吸收率，可采取的措施为_____________________________（答2项）。

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。合成塔中发生反应为N2 (g) +3H2(g)2NH3(g)

△H<0。

(1)工业生产时，制取氢气的一个反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g) +H2(g) △H>0。

①T℃时，向1 L密闭容器中充入0.2 mol CO和0.3mol水蒸气，达到平衡后，体系中c(H2)=0.12 mol·L-1。该温度下此反应的平衡常数K=____。

②保持温度不变，向上述平衡体系中再加入0.1 mol CO，当重新建立平衡时，水蒸气的总转化率α(H2O)= ________。

(2)下表为不同温度下合成氨反应的平衡常数。由表可推知T1____573 K(填“>”、“<”或“=”)。

(3)673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示，下列有关叙述正确的是___（填序号）。

A．c点表示n( NH3)和n(H2)相等

B．c点表示NH3生成的速率与NH3分解的速率相同

C．在e点和d点时，反应的平衡常数相等

D．c点时正反应速率大于逆反应速率

(4)工业上利用NH3制硝酸的过程中有反应：3NO2 +H2O==2HNO3 +NO，从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，试分析其原因：___ 。

(5)硝酸厂的尾气中含有氮氧化物，不经处理直接排放会污染空气。目前科学家探索利用气体燃料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=-574 kJ·mol-1CH4(g)+4NO(g)==2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1 160 kJ·mol-1 则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为___。

下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________，设备B的名称是___________。

(2)有关合成氨工业的说法中，正确的是__________（填序号）。

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？______（填“能”或“否”），为什么？________________________。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，则其质量分数可表示为___________________________ （注明表达式中所用符号的含义）。

(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的主要成分而除去。写出甲烷与NO2反应的化学方程式：____________________。若基于下列反应的方法治理：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O；标准状况下NO、NO2的混合物恰好与50 mL 2.0 mol/L的NaOH溶液完全反应，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的体积分数为_________。