- 合成氨工业的发展——环境保护
- 共152题
正确答案
解析
解：合成氨工业中，利用氨易液化，分离出N2、H2循环使用，可使平衡向正反应方向移动，则氨气的产率增大，所以沿X路线回去的物质是N2、H2；
故选A．
（2013•成都三模）合成氨工业对国防具有重要意义，如制硝酸、合成纤维以及染料等．
（1）已知某些化学键的键能数据如下表：
合成氨的热化学反应方程式为______．
（2）常温下，向饱和NaCl与饱和氨水的混合溶液中通入过量CO2，有NaHCO3固体析出，该反应的化学方程式为______；所得溶液中离子的电荷守恒式是______；若向饱和NaCl与饱和CO2的混合溶液中通入氨气，则没有NaHCO3固体析出，原因是______．
（3）氨氮废水（含NH3、NaOH和Na2SO4）超标排放会造成水体富营养化．右图通过直接电化学氧化法有效除去某工厂氨气．其中阴离子的流动方向为______（填“向a极”或“向b极”），电解过程中，b极区的pH______（填“增大”或“减小”或“不变”），阳极反应方程式为______．
正确答案
解析
解：（1）△H=反应物总键能-生成物总键能=946KJ/mol+436KJ/mol×3-6×390KJ/mol=-86KJ/mol，
故答案为：-86KJ/mol；
（2）饱和NaCl与饱和氨水的混合溶液中通入过量CO2反应方程式为：NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl；
溶液中阳离子：钠离子、氢离子、铵根离子；阴离子：氯离子、氢氧根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子，依据电荷守恒：c（Na+）+c（H+）=c（HCO3-）+c（OH-）+2×c（CO32-）+c（Cl-）；二氧化碳在水中的溶解度很小，生成的碳酸氢根离子很少，所以没有碳酸氢钠析出；
故答案为：NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl；c（Na+）+c（H+）=c（HCO3-）+c（OH-）+2×c（CO32-）+c（Cl-）；
二氧化碳在水中的溶解度很小，生成的碳酸氢根离子很少，所以没有碳酸氢钠析出；
（3）由电源的连接方式可知，a为电解池的阳极，b为电解池的阴极，电解过程中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，故阴离子移向a；阳极上氨气失去电子被氧化生成氮气电极反应式为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；b极（阴极）上氢离子放电发生还原反应，所以氢离子浓度减小pH值增大，
故答案为：向a极；增大；2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O．
“低碳”既是时尚，也是环保要求．“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式．下面是几个工厂利用废气、废渣（液）联合生产化肥硫酸铵的工艺：
请回答下列问题：
（1）工艺操作②为：______．
（2）工业合成氨的化学方程式为：______．
（3）副产品的化学式为______．该联合生产工艺中可以循环使用的物质是______．
（4）在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是______
（5）写出生成“产品”的化学方程式：______．
正确答案
过滤
N2+3H2
CaO
CO2
用湿润的红色石蕊试纸放在导气管口，若试纸变蓝，则证明有NH3
CaSO4+CO2+2NH3+H2O═CaCO3↓+（NH4）2SO4
解析
解：（1）该反应原理为：CaSO4+CO2+2NH3+H2O═CaCO3↓+（NH4）2SO4，将沉淀池中的混合物经过滤可得到产品和沉淀，
故答案为：过滤；
（2）工业上用氮气和氢气在高温 高压、催化剂条件下反应生成氨气，反应的化学方程式为：N2+3H2
故答案为：N2+3H2
（3）CaCO3煅烧后可生成CO2和CaO，其中CO2可循环使用，
故答案为：CaO；CO2；
（4）利用湿润的红色石蕊试纸检验NH3，操作方法为：用湿润的红色石蕊试纸放在导气管口，若试纸变蓝，则证明有NH3，
故答案为：用湿润的红色石蕊试纸放在导气管口，若试纸变蓝，则证明有NH3；
（5）“产品”是（NH4）2SO4，反应物是CaSO4悬浊液、CO2、NH3等，产物除（NH4）2SO4外还有CaCO3，反应化学方程式为CaSO4+CO2+2NH3+H2O═CaCO3↓+（NH4）2SO4，
故答案为：CaSO4+CO2+2NH3+H2O═CaCO3↓+（NH4）2SO4．
①在第（1）个设备中先把N2、H2压缩的目的是：______．
②在第（3）个设备中用冷却的方法分离出______，其目的是：______．
正确答案
增大压强，使平衡向生成NH3的方向移动
液氨
使平衡右移，提高N2、H2的平衡转化率
解析
解：①第（1）个设备中先把N2和H2压缩，可使压强增大，有利于使平衡向生成氨气的方向移动，
故答案为：增大压强，使平衡向生成NH3的方向移动；
②在第（3）个设备中用冷却方法分离出液氨，生成物浓度降低，可使平衡向正向移动，提高转化率，
故答案为：液氨；使平衡右移，提高N2、H2的平衡转化率．
下列有关工业生产的叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、合成氨是放热反应，升高温度，不能提高N2、H2的转化率，故A错误；
B、硫酸工业中，加入催化剂平衡不移动，不能提高SO2转化为SO3的转化率，故B错误；
C、电解精炼铜时，阳极是粗铜，精铜作阴极，故C正确；
D、电解饱和食盐水时，阴极室产生的是氢气和氢氧化钠，阳极上产生的是氯气，采用离子交换膜法，可防止阳极室产生的Cl2进入阴极室，故D错误．
故选C．
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