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    （10分）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：
    （1）以N2和H2为原料合成氨气。一定温度下，在密闭容器中充入ImolN2和3molH2发生反应。若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的量是原来的，则N2的转化率       ；若容器压强恒定，达到平衡状态时，N=的转化率为，则        （‘填“>”、“<”或“=”）。
    （2）用氨催化氧化法可生产硝酸，其生产过程可表示为：
    4NH3+5O24NO+6H2O    4NO+3O2+2H2O=4HNO3
    现以3.4吨液氨为原料来生产质量分数为50%的硝酸，理论上需要加水的质量为  
    吨。（假设生产过程中反应物和生成物均无损耗）
    （3）硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收，有关的化学反应为：
    2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2。若在标准状况下有NO、NO2的混合气体（不考虑N2O4）恰好与50mL 1．0 mol·L-1的Na2CO3溶液反应完全，且生成NaNO2和NaNO3的物质的量的比为4：1，则在混合气体中NO气体的体积分数为多少?（请写出计算过程）   


    （1）12．5％或1／8、>（4分，每空2分）   （2）9（3分）
    （2）解析：由反应4NH3+5O24NO+6H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3得：
    NH3+2O2=HNO3+H2O，3.4吨液氨产生的硝酸为12.6吨，水为3.6吨，则理论上需加水的质量为为：126.t/50%-(12.6+3.6)t=9t
    （3）（3分）由反应转化关系知，反应过程中钠元素守恒，设NaNO2和NaNO3的物质的量分别为4a mol和a mol，则4a+a=50mL×10-3mL·L-1×1．0 mol·L-1×2，解得：a=0．02 mol，于是，推出NO、NO2的物质的量分虽为：0．03 mol、0．07 mol，即：NO所占的体积分数为30％。

    解析

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    Ⅰ．一定条件下铁可以和CO2发生反应：Fe（s）+CO2（g） FeO（s）+CO（g）；△H＞0
    （1）下列措施中能使平衡时
    c(CO)c(CO2)
    增大的是
    B
    B
     （填序号）．
    A．增大压强     B．升高温度    C．充入一定量氮气    D．再加入一些铁粉
    （2）反应达到平衡后，若保持容器体积不变时，再通入一定量的CO2，则CO2的转化率将
    不变
    不变
    （填“增大”、“减小”、“不变”）．
    （3）铁的重要化合物在生产生活中应用十分广泛，高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型饮用水消毒剂．
    ①高铁酸钠生产方法之一是在强碱性溶液中用NaClO氧化Fe（OH）3生成高铁酸钠、氯化钠和另一种常见化合物．现产生了66.4g高铁酸钠，转移电子数目为
    1.2NA或1.2×6.02×1023
    1.2NA或1.2×6.02×1023
    ．
    ②高铁酸钠生产方法之二电解法：用隔膜式电解槽，在浓碱溶液中，经过电解，将Fe氧化成高铁酸盐．实验室中可用右图所示装置进行实验．写出阳极的电极反应式
    Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O
    Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O

    Ⅱ．硝酸是一种重要的化工原料，而氨气是工业生产硝酸的重要原料．
    （1）据报道用Mg与石墨作电极与NH4Cl溶液形成原电池，也可生成NH3．其反应是Mg+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2↑，写出该电池正极的电极反应式
    2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑
    2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑
    ．
    （2）硝酸厂常用碱液吸收法处理尾气：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2．若每2mol NO2和Na2CO3溶液反应时转移电子1mol，则反应的离子方程式是
    2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2
    2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2013?德州模拟）硝酸是一种重要的化工原料，工业上一般以氨气为原料来制备硝酸．请回答：
    （1）氨气催化氧化的化学方程式为
    4NH3+5O2
     催化剂 
    .
    加热
    4NO+6H2O
    4NH3+5O2
     催化剂 
    .
    加热
    4NO+6H2O
    ．
    （2）硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：
    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
    则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为：
    CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+N2（g）△H=-867kJ/mol
    CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+N2（g）△H=-867kJ/mol
    ．
    （3）氨气若在纯氧中燃烧，则发生反应为4NH3+3O2
     点燃 
    .
     
    2N2+6H2O，科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极是
    负极
    负极
    （填“正极”或“负极”）；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为
    4NH3+12OH--12e=2N2+12H2O
    4NH3+12OH--12e=2N2+12H2O
    ．
    （4）制得的硝酸可以跟金属铜反应生成硝酸铜溶液，用石墨电极电解该硝酸铜溶液，则电解过程中阳极的电极反应式为
    4OH--4e-=O2+2H2O
    4OH--4e-=O2+2H2O
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    按要求回答下列问题：
    （1）硝酸是一种重要的化工原料，工业上用氨气作原料生产．写出氨被氧化生成一氧化氮的化学方程式
    4NH3+5O2
    催化剂
    .
    △
    4NO+6H2O
    4NH3+5O2
    催化剂
    .
    △
    4NO+6H2O
    ．
    （2）盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶必须用橡胶塞，而不能用磨D玻璃塞．请写出有关的离子反应方程式
    SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
    SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
    ．
    （3）肼讲（N2H4）是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化刹，反应生成N2和水蒸气．
    已知；
    ①N2（g）+2O2（g）=N2O4（g）；△H=+8.7kJ/mol
    ②N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）；△H=-534kJ/mol
    写出肼和N2O4反应的热化学方程式
    2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1076.7KJ/mol
    2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1076.7KJ/mol
    ．

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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
    1516
    ，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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