精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】“无论从经济的发展还是人类的进步而言,合成氨的发明都是本世纪科学领域中最辉煌的成就之一.”图1是与NH3相关的工业过程示意图.

已知CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣890kJmol1
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=﹣566.0kJmol1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣571.6kJmol1
(1)请写出CH4(g)与O2(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学反应方程式
(2)在生产过程中,会涉及H2和CO2的分离.你认为可取的方法是(填序号).
a.在加压条件下用水吸收CO2 b.用NaOH溶液吸收CO2 c.加压,使CO2液化
(3)合成尿素的反应是分作两步进行的:
①CO2(g)+2NH3(g)═H2NCOONH4(aq) (氨基甲酸铵)△H=﹣159.47kJmol1
②H2NCOONH4(aq)═CO(NH22(aq)+H2O(l)△H=﹢28.49kJmol1
在生产条件下,单位时间内获得尿素的产量与压强和n(NH3):n(CO2)的关系如图2所示.生产过程中n(NH3):n(CO2)的最佳配比为 , 而实际生产条件下,往往使n(NH3):n(CO2)≥3,这是因为 . 在得到的尿素溶液中会含有少量的氨基甲酸铵,除去这种杂质最简便的方法是
(4)将氨分为两部分,一部分经逐级氧化吸收转化为硝酸,另一部分又与HNO3反应生成NH4NO3 . 若HNO3与NH3的反应是完全的,有标准状况下50LNH3经上述反应过程生成84g NH4NO3 . 则NH3逐级转化为HNO3的转化率为

【答案】
(1)2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)△H=﹣70.8kJ/mol
(2)c
(3)2:1;有利于提高CO2的转化率,因为NH3极易溶于水;便于分离、回收利用;加热
(4)89%
【解析】解:(1.)①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣890kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=﹣566.0kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣571.6kJ/mol,
根据盖斯定律,CH4(g)与O2(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学反应方程式为:①×2﹣②﹣③×2
即2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)△H=﹣70.8kJ/mol,
所以答案是:2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)△H=﹣70.8kJ/mol;
(2.)a.因为二氧化碳在水中的溶解性比较小,所以不可用水吸收,故错误;
b.用NaOH溶液吸收CO2 , 会引入新的杂质,故错误;
c.加压,使CO2液化,分离出氢气,故正确;
所以答案是:c;
(3.)根据图象分析生产过程中n(NH3):n(CO2)的最佳配比为2:1;因为二氧化碳的溶解性比较小,所以实际生产往往要增大氨气的量,有利于提高CO2的转化率;因为CO2(g)+2NH3(g)H2NCOONH4(aq)△H=﹣159.47kJ/mol,所以除去这种杂质最简便的方法是加入升温,使平衡逆向移动;
所以答案是:2:1;有利于提高CO2的转化率,因为NH3极易溶于水,便于分离、回收利用;加热;
(4.)根据有标准状况下50LNH3 =2.23mol,经上述反应过程生成84g NH4NO3 =1.05mol,所以生成硝酸铵的氨气和硝酸各1.05mol,而硝酸又是由剩余的氨气生成的,所以2.23mol﹣1.05mol=1.18mol氨气生成1.05mol的硝酸,根据氮守恒则NH3~HNO3 , 所以NH3转化为HNO3的转化率 ×100%=89%,
所以答案是:89%.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列气体中,无色无味的是(
A.Cl2
B.SO2
C.NH3
D.O2

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题:

(1)⑤和⑧的元素符号分别是
(2)表中最活泼的金属是 , 非金属性最强的元素是(填元素符号,下同)。
(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是 , 分别写出该元素的氢氧化物与⑥和⑨的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式:
(4)请设计一个实验方案,比较⑦和⑩的单质氧化性的强弱:

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列物质的主要成分属于硅酸盐的是(
A.石灰石
B.石英
C.纯碱
D.陶瓷

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下面关于硅的叙述中,正确的是( )
A.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
B.硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位
C.硅的化学性质不活泼,在自然界中可以以游离态存在
D.硅在电子工业中,是重要的半导体材料

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列化学用语表示正确的是(
A.NaH与重水反应的方程式:NaH+D2O=NaOH+D2
B.三氟化氮的电子式:
C.熔融状态下硫酸氢钠的电离方程式:NaHSO4(熔融)=Na++HSO4
D.羟基乙酸(HOCH2COOH)的缩聚物:

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,X、Y与稀硫酸构成原电池时,Y为负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为

A. Y>X>ZB. X>Z>YC. Y>Z>XD. X>Y>Z

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】根据元素周期表和元素周期律分析下面的推断,其中不正确的是

A. Na的原子失去电子能力比Mg强

B. HBr比HCl稳定

C. Ca(OH)2 的碱性比 Mg(OH)2 的碱性强

D. H2SO4 比H3PO4 酸性强

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】对于氯化钠晶体,下列描述正确的是(  )
A.它是六方紧密堆积的一个例子
B.58.5g氯化钠晶体中约含6.02×1023个NaCl分子
C.与氯化铯晶体结构相同
D.每个Na+与6个Cl-作为近邻

查看答案和解析>>

同步练习册答案