已知:4NH3+5O2 4NO+6H2O,4NO+3O2+2H2O→4HNO3

設(shè)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為0.20,氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)為0.80.

(1)a mol NO完全轉(zhuǎn)化為HNO3理論上需要氧氣   mol.

(2)為使NH3恰好完全氧化為NO,氨﹣空氣混合氣體中氨的體積分?jǐn)?shù)(用小數(shù)表示)為 (保留2位小數(shù)).

(3)20.0mol NH3用空氣氧化,產(chǎn)生混合物的組成為:NO 18.0mol、O2 12.0mol、N2 150.0mol和一定量硝酸,以及其他成分(高溫下NO與O2不化合).計算氨轉(zhuǎn)化為NO和HNO3的總轉(zhuǎn)化率. 

(4)20.0mol NH3和一定量空氣充分反應(yīng)后,再轉(zhuǎn)化為硝酸.通過計算,在圖中畫出HNO3的物質(zhì)的量n(A)和空氣的物質(zhì)的量n(B)關(guān)系的理論曲線.


考點(diǎn):  化學(xué)方程式的有關(guān)計算;氮的氧化物的性質(zhì)及其對環(huán)境的影響.

專題:  計算題.

分析:  (1)根據(jù)一氧化氮和氧氣完全轉(zhuǎn)化為HNO3的關(guān)系式計算;

(2)使NH3恰好完全氧化為NO,根據(jù)氨氣計算需要氧氣的量,再根據(jù)體積分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行計算;

(3)根據(jù)反應(yīng)過程中氮?dú)獾牧坎蛔冞M(jìn)行計算,算出生成硝酸的物質(zhì)的量,再根據(jù)原子守恒計算轉(zhuǎn)化率;

(4)采用極限法找出氨氣、空氣和硝酸的關(guān)系,并畫出硝酸和空氣的關(guān)系圖象.

解答:  解:(1)設(shè)需要氧氣的物質(zhì)的量為x,

4NO+2H2O+3O2=4HNO3

4mol     3mol

amol     x

x=mol=0.75amol,則需要氧氣的物質(zhì)的量為0.75a mol,

故答案為:0.75a;

(2)根據(jù)氨氣被氧氣恰好完全氧化為NO的方程式,可假設(shè)氨氣的體積是4L,設(shè)需要空氣的體積為y,

4NH3+5O24NO+6H2O

4    5

4L  0.20y            

y=L=25L,氨﹣空氣混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)=≈0.14,

故答案為:0.14;

(3)設(shè)生成x mol HNO3,空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為0.20,氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)為0.80,空氣中氮?dú)獾牧渴茄鯕獾?倍,4(2x+18.0×+12.0)=150.0,解得:x=1.5(mol),根據(jù)氮原子守恒,NH3的轉(zhuǎn)化為HNO3的轉(zhuǎn)化率=×100%=7.5%; NH3的轉(zhuǎn)化為NO的轉(zhuǎn)化率=×100%=97.5%,

故答案為:氨轉(zhuǎn)化為NO和HNO3的轉(zhuǎn)化率分別是7.5%和97.5%;

(4)4NH3+5O24NO+6H2O①,4NO+3O2 +2H2O=4HNO3②,將得:NH3+2O2=H2O+HNO3③,由①③知,當(dāng),即時無硝酸生成,此時20.0mol氨氣所需空氣量為:×20.0mol=125mol;

當(dāng),即,時有硝酸生成,此時20.0mol氨氣所需空氣量為10×20.0mol=200mol,生成硝酸的物質(zhì)的量是20mol,所以HNO3的物質(zhì)的量n(A)和空氣的物質(zhì)的量n (B)關(guān)系的理論曲線為,

答:HNO3的物質(zhì)的量n(A)和空氣的物質(zhì)的量n(B)關(guān)系的理論曲線為

點(diǎn)評:  本題考查了氧化還原反應(yīng)的計算,難點(diǎn)是計算轉(zhuǎn)化率,明確氮?dú)夂脱鯕獾年P(guān)系是解本題的關(guān)鍵,結(jié)合原子守恒來分析解答,題目難度較大.


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


已知同溫同壓下,下列反應(yīng)的焓變和平衡常數(shù)分別表示為

H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H1 K1

N2(g)+O2(g)=NO2(g)△H2 K2

N2(g)+H2(g)=NH3(g)△H3 K3

則反應(yīng)2NH3(g)+O2(g)=2NO2(g)+3H2O(g)的△H和K分別為( �。�

 

A.

2△H1+2△H2﹣2△H3  3K1+2K2﹣2K3

 

B.

2△H3﹣3△H1﹣2△H2

 

C.

3△H1+2△H2﹣2△H3

 

D.

3△H1+2△H2﹣2△H3  3K1+2K2﹣2K3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


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.根據(jù)已學(xué)知識回答下列問題:

(1)對于密閉容器中的反應(yīng):N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H<0,673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)隨時間變化的關(guān)系如右下圖所示.

下列敘述正確的是  (填選項).

A.點(diǎn)a的正反應(yīng)速率比點(diǎn)b的大

B.點(diǎn)c處反應(yīng)達(dá)到平衡

C.點(diǎn)d(t1時刻)和點(diǎn)e(t2時刻)處n(N2)不一樣

D.其他條件不變,773K下反應(yīng)至t1時刻,n(H2)比上圖中d點(diǎn)的值大

(2)已知N2(g)+3H2 (g)═2NH3(g)△H=﹣92.4kJ•mol﹣1

①合成氨工業(yè)采取的下列措施不可用平衡移動原理解釋的是  (填選項).

A.采用較高壓強(qiáng)(20MPa~50MPa)

B.采用500℃的高溫

C.用鐵觸媒作催化劑

D.將生成的氨液化并及時從體系中分離出來

②合成氨工業(yè)中采用了較高壓強(qiáng)(20MPa~50MPa),而沒有采用100MPa或者更大壓強(qiáng),試解釋沒有這么做的理由  

③在容積均為2L(容器體積不可變)的甲、乙兩個容器中,分別加入2molN2、6molH2和1molN2、3molH2,在相同溫度、催化劑下使其反應(yīng).最終達(dá)到平衡后,兩容器N2轉(zhuǎn)化率分別為α、α,則甲容器中平衡常數(shù)表達(dá)式為  (用含α的代數(shù)式表示,化簡為最簡式),此時α  α(填“>”、“<”“=”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


以石化產(chǎn)品乙烯、丙烯為原料合成厭氧膠的流程如圖:

關(guān)于該過程的相關(guān)敘述正確的是( �。�

 

A.

反應(yīng)④的反應(yīng)類型是縮聚反應(yīng)

 

B.

物質(zhì)A是鹵代烴

 

C.

物質(zhì)B催化氧化后可以得到乙醛

 

D.

1 mol物質(zhì)D最多可以消耗2 mol NaOH

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切.

(1)如圖2是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖這一腐蝕過程中發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是  (填化學(xué)式).圖2中A、B、C、D四個區(qū)域,生成鐵銹最多的是  (填字母).

(2)用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下:(圖1)

步驟 I若溫度過高,將不利于反應(yīng)的進(jìn)行,用適當(dāng)?shù)奈淖趾突瘜W(xué)方程式進(jìn)行解釋:  

步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng):4Fe(NO32+O2+(2n+4)H2O→2Fe2O3•nH2O+8HNO3,反應(yīng)產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO32,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為  上述生產(chǎn)流程中,能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”思想的是  (任寫一項).

(3)已知t℃時,反應(yīng)FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)的平衡常數(shù)為K1.寫出K1的表達(dá)式  .若該反應(yīng)在恒容容器中反應(yīng)時滿足圖3所示變化,則該反應(yīng)的正反應(yīng)為  反應(yīng)(選填“吸熱”或“放熱”).若在t℃的2L恒溫密閉容器中加入0.02mol FeO(s),并通入一定量CO.若5min后FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%,則CO2的平均反應(yīng)速率為 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


含一叁鍵的炔烴,氫化后的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)簡式此炔烴可能有的結(jié)構(gòu)有

A.1種       B.2種       C.3種       D.4種

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


有機(jī)物A(化學(xué)式為C4H8O3)在一定條件下的性質(zhì)有:在濃硫酸存在下,可脫水生成能使溴水褪色的只有一種結(jié)構(gòu)形式的有機(jī)物B;在濃硫酸存在下,能分別與乙醇或乙酸反應(yīng)生成有機(jī)物C或D;在濃硫酸存在下,還能生成分子式為C8H12O4的六元環(huán)狀有機(jī)物E。則下列有關(guān)敘述一定正確的(     )

    A.有機(jī)物A的名稱為α—羥基丁酸     B.有機(jī)物B的結(jié)構(gòu)簡式可能為CH3CH=CHCOOH

    C.有機(jī)物C和D屬同分異構(gòu)體             D.環(huán)狀有機(jī)物E的結(jié)構(gòu)只有一種。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


氫化阿托醛是一種重要的化工原料,其合成路線如下:

(1)氫化阿托醛被氧化后的含氧官能團(tuán)的名稱是          

(2)在合成路線上②③的反應(yīng)類型分別為②             。

(3)反應(yīng)④發(fā)生的條件是                       

(4)由反應(yīng)的化學(xué)方程式為                      。

(5)1mol氫化阿托醛最多可和______mol氫氣加成,1mol氫化阿托醛發(fā)生銀鏡反應(yīng)可生成__________mol Ag。

(6)D與有機(jī)物X在一定條件下可生成一種相對分子質(zhì)量為178的酯類物質(zhì),則X的結(jié)構(gòu)簡式為                  。D有多種同分異構(gòu)體,能滿足苯環(huán)上有兩個取代基,且能使FeCl3溶液顯紫色的同分異構(gòu)體有          種。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


在一定條件下RO與R發(fā)生如下反應(yīng):RO+5R+6H===3R2+3H2O,下列關(guān)于R的敘述中正確的是(  )

A.R的最外層電子數(shù)為5

B.R的氫化物的水溶液屬于強(qiáng)酸

C.RO中的R只能被還原

D.R2在常溫常壓下一定是氣體

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同步練習(xí)冊答案
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