(2)合成氨工業(yè):N2+3H2 2NH3 設(shè)備合成塔(3)硝酸工業(yè):4NH3+5O2 4NO+6H2O 2NO+O2＝2NO2 3NO2+H2O＝2HNO3+NO 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有重要的意義． 合成塔中發(fā)生反應(yīng)為：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0
（1）工業(yè)生產(chǎn)時，制取氫氣的一個反應(yīng)為：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＞0
①t℃時，往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣．反應(yīng)建立平衡后，體系中c（H2）=0.12mol?L-1．該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
1
1
．
②保持溫度不變，向上述平衡體系中再加入0.1mol CO，當(dāng)反應(yīng)重新建立平衡時，水蒸氣的總轉(zhuǎn)化率α （H2O）
50%
50%
．
（2）下表為不同溫度下合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)．由表可推知T1
＜
＜
573K（填“＞”、“＜”或“=”）．
T/K T1 573 T2
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
（3）673K，30MPa下n（NH3） 和n（H2） 隨時間變化的關(guān)系如圖所示依據(jù)上圖，下列有關(guān)敘述正確的是（填寫序號）
ACD
ACD
．
A．c點表示n（NH3）和n （H2）相等
B．c點表示NH3生成速率與NH3分解速率相同
C．e點和d點時反應(yīng)的平衡常數(shù)相同
D．c點時正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率
（4）用NO2溶于水制硝酸：3NO2+H2O?2HNO3+NO．從生產(chǎn)流程看，吸收塔中需要補(bǔ)充空氣，其原因用化學(xué)平衡移動的理論進(jìn)行解釋是
充入空氣，NO轉(zhuǎn)化為NO2，降低NO的濃度，增大NO2的濃度，平衡向正反應(yīng)移動，有利于提高原料利用率
充入空氣，NO轉(zhuǎn)化為NO2，降低NO的濃度，增大NO2的濃度，平衡向正反應(yīng)移動，有利于提高原料利用率
．
（5）硝酸廠的尾氣含有氮氧化物，不經(jīng)處理直接排放將污染空氣．目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮?dú)夂退�，其反�?yīng)機(jī)理為：
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
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為：
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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合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有重要的意義。 合成塔中發(fā)生反應(yīng)為：    N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   △H<0

（1）工業(yè)生產(chǎn)時，制取氫氣的一個反應(yīng)為：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)  △H>0

①t℃時，往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣。反應(yīng)建立平衡后，

體系中c(H2)＝0.12mol·L－1。

該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K ＝                          。

②保持溫度不變，向上述平衡體系中再加入0.1mol CO，當(dāng)反應(yīng)重新建立平衡時，

水蒸氣的總轉(zhuǎn)化率α (H2O)          。

（2）下表為不同溫度下合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)。由表可推知T1     573K（填“>”、“<”或“=”）。

T/K

T1

573

T2

K

1.00×107

2.45×105

1.88×103

（3）673K，30MPa下n(NH3) 和n(H2) 隨時間變化的關(guān)系如下圖所示依據(jù)上圖，下列有關(guān)敘述正確的是（填寫序號）                 。

 

A．c點表示n(NH3)和n (H2)相等    

B．c點表示NH3生成速率與NH3分解速率相同

C．e點和d點時反應(yīng)的平衡常數(shù)相同   

D．c點時正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率

（4）用NO2溶于水制硝酸：3NO2+H2O2HNO3+NO。從生產(chǎn)流程看，吸收塔中需

要補(bǔ)充空氣，其原因用化學(xué)平衡移動的理論進(jìn)行解釋是                                       

                                                             。

（5）硝酸廠的尾氣含有氮氧化物，不經(jīng)處理直接排放將污染空氣。目前科學(xué)家探索

利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮?dú)夂退�，其反�?yīng)機(jī)理為：

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

則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為：

                                                                 。

 

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合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有重要的意義。 合成塔中發(fā)生反應(yīng)為：    N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)   △H<0
（1）工業(yè)生產(chǎn)時，制取氫氣的一個反應(yīng)為：CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)   △H>0
①t℃時，往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣。反應(yīng)建立平衡后，
體系中c(H2)＝0.12mol·L－1。
該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K ＝                          。
②保持溫度不變，向上述平衡體系中再加入0.1mol CO，當(dāng)反應(yīng)重新建立平衡時，
水蒸氣的總轉(zhuǎn)化率α (H2O)          。
（2）下表為不同溫度下合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)。由表可推知T1     573K（填“>”、“<”或“=”）。

T/K
T1
573
T2
K
1.00×107
2.45×105
1.88×103
（3）673K，30MPa下n(NH3) 和n(H2) 隨時間變化的關(guān)系如下圖所示依據(jù)上圖，下列有關(guān)敘述正確的是（填寫序號）                 。
 
A．c點表示n(NH3)和n (H2)相等
B．c點表示NH3生成速率與NH3分解速率相同
C．e點和d點時反應(yīng)的平衡常數(shù)相同
D．c點時正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率
（4）用NO2溶于水制硝酸：3NO2+H2O2HNO3+NO。從生產(chǎn)流程看，吸收塔中需
要補(bǔ)充空氣，其原因用化學(xué)平衡移動的理論進(jìn)行解釋是                                       
                                                            。
（5）硝酸廠的尾氣含有氮氧化物，不經(jīng)處理直接排放將污染空氣。目前科學(xué)家探索
利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮?dú)夂退�，其反�?yīng)機(jī)理為：
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
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為：
                                                                 。

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合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有重要的意義。 合成塔中發(fā)生反應(yīng)為：    N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)   △H<0

（1）工業(yè)生產(chǎn)時，制取氫氣的一個反應(yīng)為：CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)   △H>0

①t℃時，往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣。反應(yīng)建立平衡后，

體系中c(H2)＝0.12mol·L－1。

該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K ＝                           。

②保持溫度不變，向上述平衡體系中再加入0.1mol CO，當(dāng)反應(yīng)重新建立平衡時，

水蒸氣的總轉(zhuǎn)化率α (H2O)           。

（2）下表為不同溫度下合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)。由表可推知T1      573K（填“>”、“<”或“=”）。

T/K

T1

573

T2

K

1.00×107

2.45×105

1.88×103

（3）673K，30MPa下n(NH3) 和n(H2) 隨時間變化的關(guān)系如下圖所示依據(jù)上圖，下列有關(guān)敘述正確的是（填寫序號）                  。

 

A．c點表示n(NH3)和n (H2)相等     

B．c點表示NH3生成速率與NH3分解速率相同

C．e點和d點時反應(yīng)的平衡常數(shù)相同   

D．c點時正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率

（4）用NO2溶于水制硝酸：3NO2+H2O2HNO3+NO。從生產(chǎn)流程看，吸收塔中需

要補(bǔ)充空氣，其原因用化學(xué)平衡移動的理論進(jìn)行解釋是                                       

                                                             。

（5）硝酸廠的尾氣含有氮氧化物，不經(jīng)處理直接排放將污染空氣。目前科學(xué)家探索

利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮?dú)夂退�，其反�?yīng)機(jī)理為：

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

則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為：

                                                                  。

 

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合成氨工業(yè)及硝酸工業(yè)對工、農(nóng)生產(chǎn)和國防都有重要意義。請回答：
（1）以N2和H2為原料合成氨氣。已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H= -92.4 kJ/mol，
①合成氨工業(yè)中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解釋的是（填選項序號）_______。  
a．用鐵觸媒加快化學(xué)反應(yīng)速率            
b．采用較高壓強(qiáng)（20 MPa~50 MPa）
c．將原料氣中的少量CO等氣體凈化除去  
d．將生成的氨液化并及時從體系中分離出來
②一定溫度下，在密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2并發(fā)生反應(yīng)。
a．若容器容積恒定，達(dá)到平衡時氣體的壓強(qiáng)為原來的7/8，N2的轉(zhuǎn)化率為а1，此時，反應(yīng)放熱為_________kJ；
b．若容積為4L，當(dāng)進(jìn)行到第4分鐘時達(dá)到平衡，生成NH3為1.0 mol，則從開始到達(dá)平衡時NH3的平均速率v(NH3)=_________。
c．若容器壓強(qiáng)恒定，則達(dá)到平衡時，容器中N2的轉(zhuǎn)化率為а2，則а2_______а1（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(yīng)的化學(xué)方程式是______________________。
②硝酸廠常用如下2種方法處理尾氣。
a．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(yīng)的熱化學(xué)方程式是___________________。
b．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(yīng)時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1mol，則反應(yīng)的離子方程式是_______________。
（3）隨著對合成氨研究的發(fā)展，希臘科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷（能傳遞H+）為介質(zhì)，用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極，實現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨（裝置如圖）。鈀電極A是電解池的_______極（填“陽”或“陰”），該極上的電極反應(yīng)式是__________________ 。

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