Question

【題目】硝酸銨常用作化肥和化工原料，工業(yè)上制備硝酸銨的簡要流程如圖：

(1)中和器中主要反應的化學方程式為___________

(2)制備硝酸銨采用加壓中和法還是常壓中和法？同時說明原因___________

(3)在不同的反應條件下，中和器中硝酸濃度與硝酸銨含量存在如圖關(guān)系：

[不利用中和熱及在不同情況下利用中和熱時生產(chǎn)硝銨溶液中NH4NO3的含量1－HNO3和NH3(70℃)；2－HNO3和NH3(50℃)；3－HNO3(50℃)和NH3(20℃)；4－HNO3和NH3(20℃)]

①按圖中的數(shù)據(jù)分析，要使中和器中硝酸銨含量達到90%以上，原料最佳溫度和硝酸最佳含量是__________

A. 70℃；58%

B. HNO3(50℃)，NH3(20℃)；56%

C. 50℃；56%

D. 20℃；58%

②中和器中產(chǎn)品檢測時，工作人員發(fā)現(xiàn)N2濃度明顯高于正�？諝鈳�入的N2濃度，試用化學方程式表示中和器中生成N2的最有可能的過程____________ 、___________

③以下制備硝酸銨分析不正確的是___________

A. 硝酸銨制備中應利用反應的中和熱用于預熱原料和濃縮硝酸銨溶液。

B. 采用真空蒸發(fā)器有利于獲得較高濃度的硝酸銨溶液和較大顆粒的硝酸銨晶體析出。

C. 已知NH3與HNO3的氣相反應很不徹底，工藝中應盡量使反應在液相中進行，可將硝酸持續(xù)勻速地通入預先裝有液氨的中和器中反應。

D.充分回收、重復利用蒸發(fā)器的蒸氣和冷凝液中的產(chǎn)品，可以降低原料損耗。

Answer 1

【答案】NH3+HNO3=NH4NO3 采用加壓中和法。原因是加壓可以增大反應的速率和提高產(chǎn)率 A 4HNO3=4NO2+O2+2H2O 6NO2+8NH3=7N2+12H2O BC

【解析】

(1)氨氣屬于堿性氣體、硝酸具有酸性，所以堿性氣體氨氣和硝酸反應生成硝酸銨；

(2)壓強越大化學反應速率越快，且增大壓強可以提高產(chǎn)率；

(3)①要使中和器中硝酸銨含量達到90%以上，硝酸的含量越低越好；

②HNO3易分解生成NO2、O2、H2O，NO2、NH3能發(fā)生氧化還原反應生成N2。

(1)氨氣屬于堿性氣體、硝酸具有酸性，所以堿性氣體氨氣和硝酸反應生成硝酸銨，反應方程式為NH3+HNO3=NH4NO3；

(2)壓強越大單位體積內(nèi)活化分子個數(shù)越多，則化學反應速率越快，該反應前后氣體計量數(shù)減小，則增大壓強可以提高產(chǎn)率，所以采用加壓中和法；

(3)①要使中和器中硝酸銨含量達到90%以上，硝酸的含量越低越好，根據(jù)圖知，溫度為70℃、硝酸含量為58%最好，答案選A；

②HNO3易分解生成NO2、O2、H2O，NO2、NH3能發(fā)生氧化還原反應生成N2，發(fā)生的反應為4HNO3=4NO2+O2+2H2O、6NO2+8NH3=7N2+12H2O；

③A、中和時放出的熱量預熱原料能加快化學反應速率，濃縮溶液需要加熱，所以硝酸銨制備中應利用反應的中和熱用于預熱原料和濃縮硝酸銨溶液，從而減少資源浪費，A正確，不符合題意；

B、結(jié)晶速率越慢得到的顆粒越大，采用真空蒸發(fā)器增大蒸發(fā)速率，雖然有利于獲得較高濃度的硝酸銨溶液，但得到較小顆粒的硝酸銨晶體析出，B錯誤，符合題意；

C、將硝酸持續(xù)勻速地通入預先裝有液氨的中和器中反應，放出的熱量會使得液氨氣化，會導致氨的轉(zhuǎn)化率降低，不利于硝酸銨的制取，C錯誤，符合題意；

D、充分回收、重復利用蒸發(fā)器的蒸氣和冷凝液中的產(chǎn)品，增大原料的利用，從而可以降低原料損耗，D正確，不符合題意；答案為：BC。