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    合成氨的流程示意图如下：

    回答下列问题：
    (1)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是____________、____________；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学方程式________________________，__________________________。
    (2)设备A中含有电加热器，触媒和热交换器，设备A的名称是________，其中发生的化学反应方程式为__________________________。
    (3)设备B的名称为________，其中m和n是两个通水口，入水口是________(填“m”或“n”)。不宜从相反方向通水的原因是________________________________________。
    (4)设备C的作用是____________________________________________。
    (5)在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：
    CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
    已知1 000 K时该反应的平衡常数K＝0.627，若要使CO的转化率超过90%，则起始物中c(H2O)∶c(CO)不低于________。

    (1)液化、分馏　与C反应后除去CO2　C＋H2O(g)CO＋H2　CH4＋H2O(g)CO＋3H2　(2)合成塔　N2＋3H22NH3　(3)冷却塔　n　高温气体由冷却塔的上端进入，冷却水应从下端进入，逆向冷却效果好　(4)将液氨和未反应的原料气分离
    (5)13.8

    解析

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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    2012年冬季，我国城市空气污染状况受到人们的强烈关注，其中NOx、CO、SO2是主要污染性气体。
    I．汽车内燃机工作时发生的反应是导致汽车尾 气中含有NO的重要原因之一。
    （1）有人欲选用合适的催化剂，使反应2NO（g）=N2（g）+O2（g）能较快进行以达到除去NO的目的。你认为该反应能否自发进行      （填“能”或“不能”）。
    （2）利用催化技术可将汽车尾气中的NO气体转化成无毒气体，相关反应的平衡常数可表示为
    ，此反应为放热反应。在一定温度下，10L某密闭容器中发生上述反应，各物质的物质的量的变化情况如下表

    ①根据土表数据计算0~4s间用NO表示的平均速率v（NO）=     ；达到化学平衡时两种反应物的转化率是否相等     （填“相等”或“不相等”）。
    ②在5~6s时，若K增大，5s后正反应速率    （填“增大”或“减小”）
    ③在5~6s时，若K不变，以上各物质的物质的量变化原因可能是       。
    A．选用更有效的催化剂      B．缩小容器的体积
    C．降低CO2浓度            D．升高温度 
    II为探究硫在氧气中燃烧的产物里是否有SO3，某化学兴趣小组在绝热环境下进行了定量实验探究。探究实验的相关数据如下

    （3）对数据进行分析可知，等质量的硫在纯氧中燃烧产生的SO3比在空气中燃烧产生的SO3        （填“多”或“少”），原因可能是      。
    A．纯氧中氧气浓度高，有利于化学平衡向右移动
    B．化学反应
    C．纯氧中氧气浓度高，单位时间内发热量大，致使反应体系的温度较高，不利于化学平衡
    向右移动
    D．3g硫在纯氧中燃烧比3g硫在空气中燃烧放出的热量多，不利于化学平衡
    向右移动

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    科目：高中化学 来源： 题型：问答题

    （15分）请回答下列问题：
    （1）分别用浓、稀硝酸溶解等量的两份铜粉，消耗硝酸的物质的量较少的是_________硝酸（填“浓”或“稀”），相应的离子方程式是_____________.
    （2） 800时，在2L的恒容密闭容器中充入2molNO和1molO2发生反应，2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，经5min达到平衡，测得c（NO)="0.5" mol/L，并放热QkJ。5min内 v(O2)=___________。
    ②该条件下，2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的△H=     。
    ③若向平衡混合物中再充入NO、NO2各1mol,此时v正    v逆（填“>”、“=”或“<”）。
    ④若向平衡混合物中仅充入lmolNO2，平衡向_______（填“正向”、“逆向”或“不”）移
    动。达新平衡时，NO2的体积分数________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
    （3）染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2－，可以在强碱性条件下加入铝粉除去（反应过程中无气态产物生成。加热反应后的溶液有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体逸出）。请写出该反应的离子方程式________

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    科目：高中化学 来源： 题型：问答题

    含硫化合物在工业生产中有广泛的用途。
    （1）SO2可用于工业生产SO3。
    ①在一定条件下，每生成8g SO3气体，放热9.83kJ。该反应的热化学方程式为________。
    ②在500℃，催化剂存在的条件下，向容积为1L的甲、乙两个密闭容器中均充入 2 mol SO2和1 mol O2。甲保持压强不变，乙保持容积不变，充分反应后均达到平衡。
    I．平衡时，两容器中SO3体积分数的关系为：甲_______乙（填“>”、“<”或“ =”）。
    II．若乙在t1 min时达到平衡，此时测得容器乙中SO2的转化率为90%，则该
    反应的平衡常数为_______；保持温度不变，t2 min时再向该容器中充入1 mol SO2和1 mol SO3，t3min时达到新平衡。请在下图中画出t2~t4 min内正逆反应速率的变化曲线（曲线上必须标明V正、V逆 ）

    （2）硫酸镁晶体（MgSO4·7H2O )在制革、医药等领域均有广泛用途。4.92g硫酸镁晶体受热脱水过程的热重曲线（固体质量随温度变化的曲线）如右图所示。

    ①固体M的化学式为__________。
    ②硫酸镁晶体受热失去结晶水的过程分为_________个阶段。
    ③N转化成P时，同时生成另一种氧化物，该反应的化学方程式为_________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：问答题

    氮的固定有三种途径：生物固氮、自然固氮和工业固氮。根据最新“人工固氮”的研究报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间1 h)：

    T/K
    		303
    		313
    		323
    		353
    NH3生成量/(10－6 mol)
    		4.8
    		5.9
    		6.0
    		2.0
    相应的化学方程式：2N2(g)＋6H2O(l) 4NH3(g)＋3O2(g)ΔH＝a kJ·mol－1
    回答下列问题：
    (1)此合成反应的a________0；ΔS________0，(填“＞”、“＜”或“＝”)
    (2)已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92 .4 kJ·mol－1
    2H2(g)＋O2(g) ===2H2O(l)　   ΔH ＝－571.6 kJ·mol－1
    则2N2(g)＋6H2O(l)===4NH3(g)＋3O2 (g)　ΔH＝________kJ·mol－1
    (3)从323 K到353 K，氨气的生成量减少的可能原因_________________；
    (4)工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 .4 kJ·mol－1，分别研究在T1、T2和T3(T1<T2<T3)三种温度下合成氨气的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和N2的起始组成比(起始时N2的物质的量均为1 mol)与N2平衡转化率的关系。请回答：

    ①在上述三种温度中，曲线X对应的温度是________。
    ②a、b、c三点H2的转化率最小的是________点、转化率最大的是________点。
    ③在容积为1.0 L的密闭容器中充入0.30 mol N2(g)和0.80 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为4/7。该条件下反应2NH3(g)  N2(g)＋3H2(g)的平衡常数为________ 。

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    科目：高中化学 来源： 题型：问答题

    硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。请回答硫酸工业中的如下问题：
    （1）若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在     郊
    区（填标号）；

    A．有丰富黄铁矿资源的城市 B．风光秀丽的旅游城市
    C．消耗硫酸甚多的工业城市 D．人口稠密的文化、商业中心城市
    （2）CuFeS2 是黄铁矿的另一成分，煅烧时CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2，
    该反应的化学方程式为                。
    （3）为提高SO3吸收率，实际生产中通常用         吸收SO3。
    （4）已知反应2SO2+O2SO3 △H <0，现将0．050mol SO2和0．030mol O2
    充入容积为1L的密闭容器中，反应在一定条件下达到平衡，测得反应后容器压
    强缩小到原来压强的75%，则该条件下SO2的转化率为________；该条件下的
    平衡常数为__________。
    （5）由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO与SO3在
    沸腾炉中化合而成），其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化（见下表）
    沸腾炉温度/℃
    		600
    		620
    		640
    		660
    炉渣中CuSO4的质量分数/%
    		9．3
    		9．2
    		9．0
    		8．4
    已知CuSO4在低于660℃时不会分解，请简要分析上表中CuSO4的质量分数随
    温度升高而降低的原因                          。
    （6）在硫酸工业尾气中，SO2是主要大气污染物，必须进行净化处理，处理方
    法可用      （填名称）吸收，然后再用硫酸处理，重新生成SO2和一种生产
    水泥的辅料，写出这两步反应的化学方程式          。

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    科目：高中化学 来源： 题型：计算题

    (14分)为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量，研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物含量显得尤为重要。
    (1)汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应：N2 + O22NO，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。
    ①在T1、T2温度下，一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如右图所示，根据图像判断反应N2（g） + O2（g）2NO（g）的△H________0(填“＞”或“＜”)。
    ②在T3温度下，向2L密闭容器中充入10molN2与5mo1O2，50秒后达到平衡，测得NO的物质的量为2mol，则该反应的速率υ(N2)＝___________________。该温度下，若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1 mol，则达到平衡后N2的转化率为____________。

    (2)利用右图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2，用阴极排出的溶液可吸收NO2。
    ①阳极的电极反应式为_____________________。
    ②在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO2，使其转化为无害气体，同时有SO32－生成。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
    (3)一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染。常温下，将a mol/L的醋酸与b mol/L
    Ba(OH)2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2＋)＝c(CH3COO－)，则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka＝______________________(用含a和b的代数式表示)。
    （4）引起雾霾的PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物及扬尘等，任写一种与SO42－互为等电子体的分子                 。

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    科目：高中化学 来源： 题型：计算题

    硫元素的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
    （1）400℃，1.01× Pa下，容积为1．0L的密闭容器中充入0.5molSO2, (g)和0.3 molO2 (g)，发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H＝－198kJ/mol。反应中n(SO3)和n(O2)随时间变化的关系如右图所示。反应的平衡常数K＝_______；0到10 min内用SO2表示的平均反应速率_________。根据图中信息，判断下列叙述中正确的是_____（填序号）。

    A．a点时刻的正反应速率比b点时刻的大 
    B．c点时刻反应达到平衡状态 
    C．d点和e点时刻的c(O2)相同 
    D．若5 00℃，1.01×105Pa下，反应达到平衡时，n( SO3) 比图中e点时刻的值大 
    （2）用NaOH溶液吸收工业废气中的SO2，当吸收液失去吸收能力时，25℃时测得溶液的pH=5.6，溶液中Na＋,H＋, HSO3－,SO32－离子的浓度由大到小的顺序是__________________。
    （3）可通过电解法使（2）中的吸收液再生而循环利用（电极均为石墨电极），其工作示意图如下：

    HSO3－在阳极室反应的电极反应式为________________________，阴极室的产物_________________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、黏合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应：
    CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O
    请根据要求回答下列问题：
    （1）欲提高乙酸的转化率，可采取的措施有：__________、__________等。
    （2）若用如图所示的装置来制备少量的乙酸乙酯，产率往往偏低，其原因可能为________、________等。

    （3）此反应以浓硫酸为催化剂，可能会造成__________、__________等问题。
    （4）目前对该反应的催化剂进行了新的探索，初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂，且能重复使用。实验数据如下表所示（乙酸和乙醇以等物质的量混合）。

    同一反应时间
    		 
    		同一反应温度
    反应温度/℃
    		转化率（%）
    		选择性（%）*
    		 
    		反应时间/h
    		转化率（%）
    		选择性（%）*
    40
    		77.8
    		100
    		 
    		2
    		80.2
    		100
    60
    		92.3
    		100
    		 
    		3
    		87.8
    		100
    80
    		92.6
    		100
    		 
    		4
    		92.3
    		100
    120
    		94.5
    		98.7
    		 
    		6
    		93.0
    		100
     
    ①根据表中数据，下列________（填字母）为该反应的最佳条件。
    A．120 ℃，4 h     B．80 ℃，2 h
    C．60 ℃，4 h  D．40 ℃，3 h
    ②当反应温度达到120 ℃时，反应选择性降低的原因可能为________。

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