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硝酸是一种重要的工业原料,工业制硝酸的关键是氨的催化氧化,与硝酸工业相关的过

程中产生的氮氧化物的处理与应用也是科学研究的热点。

I.甲、乙分别是实验室模拟合成氨及氨催化氧化的装置

 


⑴ 氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还有控制气体流速、  ▲ 

⑵ 用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,铂丝保

持红热的原因是    ▲    ,写出乙装置中氨氧化的化学方程式  ▲  。反应结束后锥形瓶内的溶

液中含有H、OH  ▲     ▲   离子。

II.工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),对生态环境和人类健康带来较大的威胁。

⑴ 工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx

已知:NO不能与Na2CO3溶液反应    

NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2          ① 

2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2    ②

当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,x的值不可能是   ▲   (填字母)。

A.1.3                 B.1.6             C.1.8

⑵ 尿素也可用于吸收处理NOx,其反应原理为:

NO+NO2+H2O=2HNO2     

2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。

当混合气体中NO、NO2按上述反应中系数比时吸收效果最佳。若混合气体中V(NO)∶V(NO2)=5∶1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气)∶V(NO)=  ▲  (空气中氧气的体积含量约为20%)。

I.(1)干燥混合气体 (1分) 

(2)氨的氧化反应是一个放热反应 (2分);  4NH3十5O24NO+6H2O。(2分)

NH4   (1分), NO3   (1分)

II.(1)A (2分) (2)1:1(2分)

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

(2012?潍坊一模)硝酸铜是一种重要的工业产品,化学上有很多方法可以制取硝酸铜:①将铜溶于硝酸中  ②先将铜与O2反应生成CuO,再溶于硝酸中  ③将铜溶于N2O4的乙酸乙酯(溶剂,不参加反应)溶液中生成硝酸铜和一氧化氮.下列认识或判断错误的是(  )

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

硝酸是一种重要的化工原料,工业上生产硝酸的主要过程如下:
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(1)以N2和H2为原料合成氨气.反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0
①下列措施可以提高H2的转化率是(填选项序号)
 

a.选择适当的催化剂   b.增大压强  c.及时分离生成的NH3   d.升高温度
②一定温度下,在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应.若容器容积恒定,达到平衡状态时,容器内的压强是原来的
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,则N2的转化率a1=
 

若容器压强恒定,达到平衡状态时,N2的转化率为a2,则a2
 
a1(填“>”、“<”或“=”).
(2)以氨气、空气为主要原料制硝酸.
①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是
 

②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H>0
该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示.若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)
 

a.在t1~t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施一定是升高温度
c.在t3~t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d.在t0~t5时,容器内NO2的体积分数在t3时值的最大
③向容积相同、温度分别为T1和T2的两个密闭容器中分别充入等量NO2发生反应:
2NO2 (g)?N2O4(g)△H<0.恒温恒容下反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量分别为a1,a2.已知T1<T2,则a1
 
a2
A.大于      B.小于     C.等于      D.以上都有可能
(3)硝酸厂常用如下2种方法处理尾气.
①催化还原法:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.5kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+133kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是
 

②碱液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2
若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.1mol,则反应的离子方程式是
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

硝酸是一种重要的化工原料,工业制硝酸时产生的烟气中NOx是NO和NO2的混合物(不含N2O2),可以用Na2CO3溶液来吸收,以除去这些废气.其主要反应如下:
Na2CO3+NO+NO2→2NaNO2+CO2,Na2CO3+2NO2→NaNO3+NaNO2+CO2
(1)根据废气排放标准,1m3烟气最高允许含400mg NOx.若NOx中NO质量分数为0.85,则1m3烟气中最高允许含NO
 
L(标准状况,保留2位小数).
(2)若NOx通入NaOH溶液被完全吸收时,x的值不可能为
 
(填编号).
A.1.3  B.1.5  C.1.6  D.1.9
加入硝酸可改变烟气中NO和NO2的比,反应为:NO+2HNO3→3NO2+H2O.当烟气中n(NO):n(NO2)=2:3
时,吸收率最高.1m3烟气含2000mgNOx,其中n(NO):n(NO2)=9:1.
(3)为了达到最高吸收率,1m3烟气需用硝酸的物质的量(保留3位小数).
(4)1m3烟气达到最高吸收率90%时,吸收后生成NaNO2的质量(假设上述吸收反应中,反应①比反应②迅速.计算结果保留1位小数).

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科目:高中化学 来源: 题型:

硝酸是一种重要的工业原料,下列关于硝酸的说法中正确的是(  )
A、硝酸见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中B、常温下,Al、Fe等金属不能在稀硝酸中溶解C、硝酸能和某些有机物发生硝化、磺化、酯化反应D、将浓硝酸和浓盐酸按体积比3:1混合得到比硝酸氧化性更强的王水

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