精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
(15分)1mol水蒸汽和炽热的焦炭反应生成水煤气,反应吸热131.4 kJ ·mol1。利用该反应生成的氢气和空气中的氮气合成氨,其反应的△H<0。氨可以用于制备硝酸。请回答:
(1)生成水煤气的热化学方程式是                          ;
(2)合成氨需要在较大的压力下进行的原因是                          ;
(3)温度过高或过低对合成氨的影响是                          ;
(4)由氨生成HNO3的各步反应的化学方程式是                          ;
(5)某化肥厂由NH3制备HNO3,进而生产硝铵(NH4NO3)。假设由氨氧化生成HNO3的总产率是85%,而HNO3和NH3完全反应生成NH4NO3。列式计算:
①从NH3制取NH4NO3过程中,用于中和硝酸所需的氨占总的氨消耗量的分数;
②若氨的消耗总量为100 kg,可生产NH4NO3的量。

(1)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),△H =" +131.4" kJ ·mol1
(2)合成氨是体积减少的反应,加大压力有利于平衡向生成氨的方向移动
(3)温度过低反应速率慢;合成氨为放热反应,温度过高反应向氨分解的方向进行
(4)4NH3+5NO4NO+6H2O,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO
(5)①中和硝酸所需的氨占总的氨消耗量的分数为
②可生产NH4NO3:100kg×46%×=216kg
(1)根据题目的叙述和书写热化学方程式的步骤和注意事项,很容易的写出生成水煤气的热化学方程式为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),△H =" +131.4" kJ ·mol1,注意焦炭的状态为固体,反应吸热△H应为正值,反应的条件可以不用注明。
(2)工业合成氨的化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反应的特点是:正反应为气体体积减小的放热反应。因此根据平衡移动原理,应采用较大的压强,使平衡向生成氨的方向移动。
(3)在工业上,选择反应条件是既要考虑反应速率,又要考虑反应的产率(即化学平衡);还要考虑催化剂的催化活性问题。因此在合成氨工业中采用的温度为700K,因为在此温度时催化剂——铁触媒的催化活性最高,同时温度过低反应速率太小,温度过高不利于平衡向生成氨的方向移动。
(4)工业制硝酸采用的是氨氧化法,其反应的化学方程式为4NH3+5NO4NO+6H2O,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO。
(5)①根据题目要求可知反应的关系为NH3~HNO3、NH3+HNO3=NH4NO3,假设中硝酸所用的氨气的物质的量为1 mol,则中的硝酸为1 mol。根据题目生产硝酸时的总产率为85%,则生产这1 mol硝酸利用了氨的物质的量为,所以中和硝酸所需的氨占总的氨消耗量的分数为
②根据上一问可知100kg氨中用于中和硝酸的氨有100kg×46%=46kg。则
NH3+HNO3=NH4NO3
17           80
46kg        m(NH4NO3)
所以m(NH4NO3)==216kg。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(8分)磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1 g的单质磷(P)在3.2 g氧气中燃烧至反应物耗尽,共放出X kJ热量。
(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是                ,其相应的质量(g)为                   
(2)已知单质磷的燃烧热为Y kJ/mol,则1mol P与O2充分反应的热化学方程式    
(3)计算1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔH=          

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

A.1.3 g·L1B.1.5 g·L1
C.1.7 g·L1D.1.9 g·L1

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

据报道,科学家成功制得了CO2的原子晶体(以下用M表示)。下列关于M的推断正确的是(   )
A.M具有很高的熔沸点
B.M容易汽化,可用作制冷材料
C.M和干冰互为同素异形体
D.M是由C原子和O原子按1∶2的比例所组成的平面网状的晶体

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

Cu粉放入稀H2SO4中,加热后无现象,当加入一种盐后,Cu粉质量减少,溶液变蓝,同时有气体产生,此盐应是(   )
A.KClB.K2SO4
C.KNO3D.K2CO3

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:计算题

把1 mol O2和NH3组成的混合气体导入密闭容器中,在催化剂存在下加热,使之充分反应,然后恢复到常温常压下,若整个容器中的反应,随着O2的物质的量的增加而发生如下两个反应:①4NH3+5O24NO+6H2O,②4NO+3O2+2H2O====4HNO3。设原混合气体中有x mol O2,最后容器中生成y mol HNO3,再向容器中注入100 mL水,得到溶液。
(1)滴入酚酞,溶液显红色,x的值应在___________范围内,y=___________(用x的代数式表示,下同)。
(2)容器中有不溶气体,此气体在空气中变为红棕色,x的值应在_________________范围内,y=_________。
(3)容器中有不溶气体,此气体在空气中不变色,溶液的物质的量浓度约为_________。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列操作不能用于检验NH3的是
A.气体使湿润的酚酞试液变红B.气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.气体与蘸有浓H2SO4的玻璃棒靠近D.气体与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(4分)在氮的单质和化合物中,遇到HCl会产生白烟的是         ;与氢氧化钙加热发生反应产生刺激性气味气体的是       。(用字母填空)
A.氮气B.氨气C.硝酸钠D.氯化铵

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列说法正确的是
A.常温下使品红溶液褪色的气体一定是SO2
B.常温下使湿润的KI淀粉试纸变蓝的气体一定是Cl2
C.常温下使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一定是NH3
D.常温下使溴的四氯化碳溶液褪色的气体一定是C2H4

查看答案和解析>>

同步练习册答案