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8．工業(yè)上生產NH3/HNO3/H3PO4 (1)N2+ 3H22NH3 (2)HNO3:4NH3+5O24NO+6H2O 2NO+O2==2NO2 3NO2+H2O==2HNO3+NO (3)制磷酸:Ca3(PO4)2+H2SO4(濃)△CaSO4+H3PO4 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

硝酸是一種重要的化工原料，工業(yè)上生產硝酸的主要過程如下：
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（1）以N2和H2為原料合成氨氣．反應N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0
①下列措施可以提高H2的轉化率是（填選項序號）
 
．
a．選擇適當的催化劑   b．增大壓強  c．及時分離生成的NH3   d．升高溫度
②一定溫度下，在密閉容器中充入1molN2和3molH2發(fā)生反應．若容器容積恒定，達到平衡狀態(tài)時，容器內的壓強是原來的
1516
，則N2的轉化率a1=
 
；
若容器壓強恒定，達到平衡狀態(tài)時，N2的轉化率為a2，則a2
 
a1（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）以氨氣、空氣為主要原料制硝酸．
①NH3被氧氣催化氧化生成NO的反應的化學方程式是
 
．
②在容積恒定的密閉容器中進行反應2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H＞0
該反應的反應速率（v）隨時間（t）變化的關系如圖所示．若t2、t4時刻只改變一個條件，下列說法正確的是（填選項序號）
 
．
a．在t1～t2時，可依據容器內氣體的壓強保持不變判斷反應已達到平衡狀態(tài)
b．在t2時，采取的措施一定是升高溫度
c．在t3～t4時，可依據容器內氣體的密度保持不變判斷反應已達到平衡狀態(tài)
d．在t0～t5時，容器內NO2的體積分數在t3時值的最大
③向容積相同、溫度分別為T1和T2的兩個密閉容器中分別充入等量NO2發(fā)生反應：
2NO2 （g）?N2O4（g）△H＜0．恒溫恒容下反應相同時間后，分別測定體系中NO2的百分含量分別為a1，a2．已知T1＜T2，則a1
 
a2
A．大于      B．小于     C．等于      D．以上都有可能
（3）硝酸廠常用如下2種方法處理尾氣．
①催化還原法：催化劑存在時用H2將NO2還原為N2．
已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.5kJ/mol
N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+133kJ/mol
則H2還原NO2生成水蒸氣反應的熱化學方程式是
 
．
②堿液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2．
若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反應時轉移電子數為0.1mol，則反應的離子方程式是
 
．

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（2010?西城區(qū)二模）硝酸是一種重要的化工原料，工業(yè)上生產硝酸的主要過程如下．
（1）以N2和H2為原料合成氨氣．反應：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0．
①下列措施可以提高H2的轉化率的是（填選項序號）
bc
bc
．
a．選擇適當的催化劑    
b．增大壓強    
c．及時分離生成的NH3         
d．升高溫度
②一定溫度下，在密閉容器中充入1mol N2和3mol H2發(fā)生反應．若容器容積恒定，達到平衡狀態(tài)時，氣體的總物質的量是原來的
15
16
，則N2的轉化率α1=
12.5%
12.5%
；若容器壓強恒定，達到平衡狀態(tài)時，N2的轉化率為α2，則α2
＞
＞
α1（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）以氨氣、空氣為主要原料制硝酸．
①NH3被氧氣催化氧化生成NO的反應的化學方程式是
4NH3+5O2
催化劑
.
△
4NO+6H2O
4NH3+5O2
催化劑
.
△
4NO+6H2O
．
②在容積恒定的密閉容器中進行反應2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H＞0．該反應的反應速率（υ）隨時間（t）變化的關系如圖所示．若t2、t4時刻只改變一個條件，下列說法正確的是（填選項序號）
ab
ab
．
a．在t1～t2時，可依據容器內氣體的壓強保持不變判斷反應已達到平衡狀態(tài)
b．在t2時，采取的措施可以是升高溫度
c．在t3～t4時，可依據容器內氣體的密度保持不變判斷反應已達到平衡狀態(tài)
d．在t5時，容器內NO2的體積分數是整個過程中的最大值
（3）硝酸廠常用如下2種方法處理尾氣．
①催化還原法：催化劑存在時用H2將NO2還原為N2．
已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol
N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol
則H2還原NO2生成水蒸氣反應的熱化學方程式是
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堿液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2．若每9.2g NO2和Na2CO3溶液反應時轉移電子數為0.1mol，則反應的離子方程式是
2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2
2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2
．

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（2011?青島模擬）氮的化合物在某些領域中扮演著重要的角色．
（1）氨和銨鹽在糧食的增產中發(fā)揮著極其重要的作用，同時又是重要的工業(yè)原料．
①寫出實驗室制取氨氣的化學方程式：
2NH4Cl+Ca（OH）2?CaCl2+2NH3↑+2H2O
2NH4Cl+Ca（OH）2?CaCl2+2NH3↑+2H2O
；
②常溫下，向25mL 0.1mol?L-1HA溶液中逐滴加入0.2mol?L-1NH3?H2O溶液，曲線如圖所示（體積變化忽略不計）．由圖確定HA是
強
強
（填“強”或“弱”）酸，HA與NH3?H2O恰好完全反應時，混合溶液中由水電離出的c（H+）
＞
＞
（填“＞”、“＞”或“=”）0.1mol?L-1HA溶液中由水電離出的c（H+）；寫出C點時混合溶液中各離子濃度由大到小的順序為
c（NH4+）＞c（A-）＞c（OH-）＞c（H+）
c（NH4+）＞c（A-）＞c（OH-）＞c（H+）
；
（2）未來的交通工具將采用新一代無機非金屬材料制成的無水冷發(fā)動機．這類材料中研究得較多的是氮化物A．粉末狀A能夠與水反應，所得產物中有一種酸性氧化物，它是工業(yè)上生產玻璃的主要原料，另一種產物是氨氣．請寫出A與水反應的化學方程式
Si3N4+6H2O=3SiO2+4NH3↑
Si3N4+6H2O=3SiO2+4NH3↑
；
（3）硝酸是醫(yī)藥、軍事、化工等領域的重要原料．在實驗室中，將適量鐵銅混合粉末與稀硝酸充分反應后得到溶液X．若有固體剩余，實驗測得溶液X中大量存在的陽離子只有兩種，則陽離子為
Fe2+、Cu2+
Fe2+、Cu2+
（寫離子符號）；若反應后無固體剩余，某同學認為X中除Fe3+、Cu2+外還可能含有Fe2+，若要確認其中的Fe2+，應選用
c
c
（選填序號）．
a．KSCN溶液和氯水   b．鐵粉和KSCN溶液    c．酸性KmnO4溶液   d．濃氨水．

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（15分）硝酸是一種重要的化工原料，工業(yè)上生產硝酸的主要過程如下。

（1）以N2和H2為原料合成氨氣。反應N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H<0

①下列措施可以提高H2的轉化率是（填選項序號）          。

a．選擇適當的催化劑                                     b．增大壓強

c．及時分離生成的NH3                                   d．升高溫度

②一定溫度下，在密閉容器中充入1molN2和3molH2發(fā)生反應。若容器容積恒定，達到平衡狀態(tài)時，氣體的總物質的量是原來的，則N2的轉化率a1=         ；

若容器壓強恒定，達到平衡狀態(tài)時，N2的轉化率為a2，則a2     a1（填“>”、“<”或“=”）。

（2）以氨氣、空氣為主要原料制硝酸。

①NH3被氧氣催化氧化生成NO的反應的化學方程式是                                           。

②在容積恒定的密閉容器中進行反應2NO（g）+O2（g）2NO2（g）：△H>0

該反應的反應速率（v）隨時間（t）變化的關系如右圖所示。若t2、t4時刻只改變一個條件，下列說法正確的是（填選項序號）                   。

a．在t1~t­2時，可依據容器內氣體的壓強保持不變判斷反應已達到平衡狀態(tài)；

b．在t2時，采取的措施可以是升高溫度；

c．在t3~t4時，可依據容器內氣體的密度保持不變判斷反應已達到平衡狀態(tài)；

d．在t5時，容器內NO2的體積分數是整個過程中的最大值。（3）硝酸廠常用如下2種方法處理尾氣。

①催化還原法：催化劑存在時用H2將NO2還原為N2。

已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）： △H=－483.6kJ/mol

      N­2（g）+2O2（g）=2NO2（g）： △H=+67.7kJ/mol

則H2還原NO2生成水蒸氣反應的熱化學方程式是                           。

②堿液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。

若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反應時轉移電子數為0.1mol，則反應的離子方程式是                     。

 

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氨氣是生產氮肥、硝酸、純堿等的重要原料。

（1）實驗室模擬合成氨。在恒溫恒容密閉容器中按照甲、乙、丙三種方式分別投料（單位是mol /L），平衡時測得甲容器中H2的轉化率為20%。

 

N2

H2

NH3

甲

1

3

0

乙

0.5

1.5

1

丙

0

0

4

 

①平衡時甲容器中氨氣的濃度為            。

②乙容器中開始反應時，v逆     v正(填＜、＞或＝)。

③達平衡時，甲、乙、丙三容器中NH3的體積分數由大到小的順序為                           。

（2）工業(yè)上以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2]，反應的化學方程式為：

2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l)，該反應的平衡常數和溫度關系如下：

T / ℃

165

175

185

195

K

111.9

74.1

50.6

34.8

 

①焓變ΔH_____0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②在一定溫度和壓強下，若原料氣中的NH3和CO2的物質的量之比（氨碳比）＝x，下圖是氨碳比（x）與CO2平衡轉化率（α）的關系。α隨著x增大而增大的原因是           。

③右圖中的B點處，NH3的平衡轉化率為                     。

 

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