24.工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn).流程如下: (1)工業(yè)生產(chǎn)時(shí).制取氫氣的一個(gè)反應(yīng)為:CO+H2OCO2+H2 ①t℃時(shí).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)=0.12 mol·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0.1molCO.當(dāng)反應(yīng)重新建立平衡時(shí).水蒸氣的總轉(zhuǎn)化率α(H2O)= . T/K T1 573 T2 K 1.00×107 2.45×105 1.88×103 (2)合成塔中發(fā)生反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H<0. 右表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù).由此可推知. 表中T1 573K(填“> .“< 或“= ). (3)NH3和O2在鉑系催化劑作用下從145℃就開始反應(yīng): 4NH3+5O24NO+6H2O,△H=-905 kJ·mol-1 不同溫度下NO產(chǎn)率如圖所示.溫度高于900℃時(shí). NO產(chǎn)率下降的原因 . (4)吸收塔中反應(yīng)為:3NO2+H2O2HNO3+NO.從生產(chǎn)流程看.吸收塔中 需要補(bǔ)充空氣.其原因是 . (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?其反應(yīng)機(jī)理為: CH4(g)+4NO2+CO2(g)+2H2O(g),△H=-574kJ·mol-1 CH4===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 . 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下

(1)①工業(yè)生產(chǎn)時(shí),制取氫氣的一個(gè)反應(yīng)為:CO+H2O(g)?CO2+H2,850℃時(shí),往1L密閉容器中充入0.3mol CO和0.2molH2O(g).反應(yīng)4min后建立平衡,體系中c(H2)=0.12mol?L-1.CO的平衡濃度為
0.18mol/L
0.18mol/L
 轉(zhuǎn)化率為
40%
40%
 該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
1
1
 (填計(jì)算結(jié)果).
②在850℃時(shí),以表中的物質(zhì)的量投入恒容反應(yīng)器中,其中向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的有
A
A
 (選填A(yù)、B、C、D、E)
A B C D E
n(CO2 3 l 0 1 l
n(H2 2 l 0 1 2
n(CO) 1 2 3 0.5 3
n(H2O) 5 2 3 2 l
(2)合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù).由此可推知,表中T1
300℃(填“>”、“<”或“=”).
 T/°C  T1  300  T2
 K  1.00×107  2.45×105  1.88×103
(3)N2和H2在鐵作催化劑作用下從145℃就開始反應(yīng),不同溫度下NH3產(chǎn)率圖1所示.溫度高于900℃時(shí),NH3產(chǎn)率下降,原因是
900℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),再升高溫度平衡向左移動(dòng)
900℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),再升高溫度平衡向左移動(dòng)


(4)在化學(xué)反應(yīng)中只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時(shí)才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這些分子被稱為活化分子.使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位通常用kJ?mol-1表示.請(qǐng)認(rèn)真觀察圖2,回答問題.
圖中所示反應(yīng)是
放熱
放熱
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),該反應(yīng)的△H=
-(E1-E2)kJ/mol
-(E1-E2)kJ/mol
 (用含E1、E2E的代數(shù)式表示).已知熱化學(xué)方程式:H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ?mol-1,該反應(yīng)的活化能為167.2kJ?mol-1,則其逆反應(yīng)的活化能為
409kJ/mol
409kJ/mol

(5)硝酸廠的尾氣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的氧化物還原為氮?dú)夂退,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-1
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)△H=-867kJ?mol-1

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工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下:

(1)在合成氨的反應(yīng)中,改變反應(yīng)條件,會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng).如圖象表示隨條件改變,氨氣的百分含量的變化趨勢(shì).
當(dāng)橫坐標(biāo)為壓強(qiáng)時(shí),變化趨勢(shì)正確的是(選填字母序號(hào))
b
b
,
當(dāng)橫坐標(biāo)為溫度時(shí),變化趨勢(shì)正確的是(選填字母序號(hào))
a
a

(2)如圖所示三個(gè)容積相同的容器①、②、③,若起始溫度相同,分別向三個(gè)容器中充入3mol H2和1mol N2,一定條件下反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)各容器中NH3物質(zhì)的百分含量由大到小的順序?yàn)?!--BA-->
①<②<③
①<②<③
(填容器編號(hào))
(3)氨氣和氧氣從145℃就開始反應(yīng),在不同溫度和催化劑條件下生成不同產(chǎn)物(如圖所示):
4NH3+5O2?4NO+6H2O
4NH3+3O2?2N2+6H2O
溫度較低時(shí)以生成
N2
N2
為主,溫度高于900℃時(shí),NO產(chǎn)率下降的原因
生成NO的反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度轉(zhuǎn)化率下降
生成NO的反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度轉(zhuǎn)化率下降
.吸收塔中需要補(bǔ)充空氣的原因
進(jìn)一步與NO反應(yīng)生成硝酸
進(jìn)一步與NO反應(yīng)生成硝酸

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工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下:

(1)工業(yè)生產(chǎn)時(shí),制取氫氣的一個(gè)反應(yīng)為:CO+H2O(g)?CO2+H2
①t℃時(shí),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
 (填計(jì)算結(jié)果).
②保持溫度不變,向上述平衡體系中再加入0.1molCO,當(dāng)反應(yīng)重新建立平衡時(shí),水蒸氣的轉(zhuǎn)化率α(H2O)=
50%
50%

   (2)合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H<0.下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù).由此可推知,表中
T1
573K(填“>”、“<”或“=”).
(3)NH3和O2在鉑系催化劑作用下從145℃就開始反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H=-905kJ?mol-1,不同溫度下NO產(chǎn)率如右圖所示.溫度高于900℃時(shí),NO產(chǎn)率下降的原因
溫度高于900℃時(shí),平衡向左移動(dòng)
溫度高于900℃時(shí),平衡向左移動(dòng)

(4)廢水中的N、P元素是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵因素,農(nóng)藥廠排放的廢水中常含有較多的NH4+和PO43-,一般可以通過兩種方法將其除去.
①方法一:將Ca(OH)2或CaO 投加到待處理的廢水中,生成磷酸鈣,從而進(jìn)行回收.當(dāng)處理后的廢水中c(Ca2+)=2×10-7 mol/L時(shí),溶液中c(PO43-)=
5×10-7
5×10-7
mol/L.
(已知Ksp[Ca3(PO42]=2×10-33
②方法二:在廢水中加入鎂礦工業(yè)廢水,就可以生成高品位的磷礦石-鳥糞石,反應(yīng)的方程式為Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4↓.該方法中需要控制污水的pH為7.5~10,若pH高于10.7,鳥糞石的產(chǎn)量會(huì)大大降低.其原因可能為
當(dāng)pH高于10.7時(shí),溶液中的Mg2+、NH4+會(huì)與OH-反應(yīng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
當(dāng)pH高于10.7時(shí),溶液中的Mg2+、NH4+會(huì)與OH-反應(yīng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
.與方法一相比,方法二的優(yōu)點(diǎn)為
能同時(shí)除去廢水中的氮,充分利用了鎂礦工業(yè)廢水
能同時(shí)除去廢水中的氮,充分利用了鎂礦工業(yè)廢水

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精英家教網(wǎng)工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下:
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(1)合成塔中發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)+Q(Q>0).下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù).
T/℃ T1 300 T2
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
由此可推知,表中:T2
 
300℃(填“>”、“<”或“=”).
(2)NH3和O2在鉑系催化劑作用下從145℃就開始反應(yīng):
4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)+905kJ,不同溫度下NO氣體的產(chǎn)率如圖所示.溫度高于900℃時(shí),NO氣體產(chǎn)率下降的原因是
 

(3)吸收塔中反應(yīng)為:3NO2+H2O?2HNO3+NO.從生產(chǎn)流程看,吸收塔中需要補(bǔ)充空氣,其原因是
 

(4)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)+574kJ;
CH4(g)+4NO(g)→2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)+1160kJ.
則1mol甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為:
 

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工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如圖:
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(1)工業(yè)生產(chǎn)時(shí),制取氫氣的一個(gè)反應(yīng)為:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g).t℃時(shí),往10L密閉容器中充入2mol CO和3mol水蒸氣.反應(yīng)建立平衡后,體系中c(H2)=0.12mol?L-1.則該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
 
(填計(jì)算結(jié)果).
(2)合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù).由此可推知,表中T1
 
300℃(填“>”、“<”或“=”).
T/℃ T1 300 T2
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
(3)氨氣在純氧中燃燒生成一種單質(zhì)和水,科學(xué)家利用此原理,設(shè)計(jì)成“氨氣-氧氣”燃料電池,則通入氨氣的電極是
 
(填“正極”或“負(fù)極”);堿性條件下,該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為
 

(4)用氨氣氧化可以生產(chǎn)硝酸,但尾氣中的NOx會(huì)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的氧化物還原為氮?dú)夂退,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
 

(5)某研究小組在實(shí)驗(yàn)室以“Ag-ZSM-5”為催化劑,測(cè)得將NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如下圖.據(jù)圖分析,若不使用CO,溫度超過775℃,發(fā)現(xiàn)NO的轉(zhuǎn)化率降低,其可能的原因?yàn)?!--BA-->
 
;在
n(NO)
n(CO)
=1的條件下,應(yīng)控制的最佳溫度在
 
左右.
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