如下图合成氨装置加热试管中的铁丝绒至红热后注入氢气和氮气的混合气体.可以看到湿PH试纸变色——青夏教育精英家教网—

如下图合成氨装置加热试管中的铁丝绒至红热后注入氢气和氮气的混合气体.可以看到湿PH试纸变色【查看更多】

题目列表(包括答案和解析)

(Ⅰ)德国人哈伯在1905年发明的合成氨反应原理为:N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g);已知298 K时,ΔH=-92.4 kJ·mol^-1,ΔS=-198.2 J·mol^-1·K^-1.试回答下列问题:

(1)请根据正反应的焓变和熵变计算分析298 K下合成氨反应能自发进行(列出算式即可)___________________.其浓度熵(Q_c) __________________化学平衡常数(K_c)(填“大于”“等于”或“小于”）时，反应向右进行.

(2)在实际工业合成氨生产中采取的措施是__________________ (填序号).

A.采用较低压强

B.采用800 K左右的高温

C.用铁触媒作催化剂

D.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,N₂和H₂循环到合成塔中并补充N₂和H₂

(3)如下图所示是实验室模拟工业法合成氨的简易装置,简述检验有氨气生成的方法

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________.

(Ⅱ)硝酸是一种重要的化工原料,工业上通常采用氨氧化法制取.某校化学兴趣小组的同学设计了如下图所示装置利用中学实验室常见试剂制取NH₃,并以空气,NH₃为原料模拟工业制HNO₃(三氧化二铬为催化剂,加热及夹持装置未画出):

回答下列问题:

(1)实验时,A,C两装置均需加热,应先加热______________装置,原因是___________________;

(2)D装置中应填充的物质是______________,该物质的主要作用是______________;

(3)E装置的作用是______________,F,G装置中的物质分别是______________、______________;

(4)若保留上图中黑色粗线框内的装置但去掉通空气的导管B,将C装置中的双孔橡皮塞换成单孔橡皮塞,请你用图示的方法设计一个最简单的实验方案同样完成硝酸的制取(在如下图所示的方框中画出装置图并注明所用药品的名称).

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某研究性学习小组为了探究合成氨的原理，设计了下列实验装置。下图中A是简易的氢气发生器，B是圆底烧瓶，C是装有干燥剂的U形管，a是旋转活塞，D是装有还原铁粉的反应管，E是装有酚酞试液的烧杯。

实验前先检查装置的气密性。实验开始时，先关闭活塞a，并取下烧瓶B；向A中加入一定量的适当浓度的盐酸，使之产生氢气。经必要的操作后，在导管出口处点燃氢气，然后如上图所示装上烧瓶B，塞紧瓶塞，氢气在烧瓶中继续燃烧，用酒精灯加热反应管D中的还原铁粉，待B中氢气的火焰熄灭后，打开活塞a，气体通过反应管D进入烧杯E中。
（1）实验前，如何检查装置的气密性？__________________________
（2）点燃氢气前必须进行________操作，进行该操作的方法是_______________。
（3）写出A中反应的离子方程式：_______________； B、D中发生反应的化学方程式：B：________________________； D：_______________________。
（4）C中干燥剂的名称是__________，该干燥剂的作用是__________。
（5）E中的实验现象是_______________，原因是（用电离方程式进行回答）_______________。
（6）工业生产上合成氨一般选择的压强是20MPa～50MPa，其原因是_______________。

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资料显示：“氨气可在纯氧中安静燃烧……”某校化学小组学生设计如下装置（图中铁夹等夹持装置已略去）进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验。

（1）用装置A制取纯净、干燥的氨气，大试管内碳酸盐的化学式是__________________；碱石灰的作用是________________________________________________________________。

（2）将产生的氨气与过量的氧气通到装置B（催化剂为铂石棉）中，用酒精喷灯加热：

①氨催化氧化的化学方程式是____________________________________；试管内气体变为红棕色，该反应的化学方程式是______________________________________________。

②停止反应后，立即关闭B中两个活塞。一段时间后，将试管浸入冰水中生成了一种二倍于NO₂相对分子质量的化合物，试管内气体颜色变浅，请结合化学方程式说明原因__________

_____________________________________________________________________。

（3）将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中，在b管上端点燃氨气未见红棕色气体：

①两气体通入的先后顺序是_______________，其理由是__________________________。

②氨气燃烧的化学方程式是________________________________________________。

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氨是重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法，是德国化学家哈伯在1905年发明的，其合成原理为：N₂(g)+3H₂(g)

2NH₃(g)；△H＝-92.4 kJ/mol，他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖。试回答下列问题：
⑴ 下列方法不适合实验室制取氨气的是_____________（填序号）。
A．向生石灰中滴入浓氨水
B．加热浓氨水
C．直接用氢气和氮气合成
D．向饱和氯化铵溶液中滴入浓氢氧化钠溶液
⑵ 合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是_______________（填序号）。
A．采用较高压强（20 MPa～50 MPa）
B．采用500℃的高温
C．用铁触媒作催化剂
D．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，未反应的N₂和H₂循环到合成塔中
（3）用数字化信息系统DIS（如下图Ⅰ所示：它由传感器、数据采集器和计算机组成）可以测定上述氨水的浓度。用酸式滴定管准确量取0.5000 mol/L醋酸溶液25.00 mL于烧杯中，以该种氨水进行滴定，计算机屏幕上显示出溶液导电能力随氨水体积变化的曲线如下图Ⅱ所示。

①用滴定管盛氨水前，滴定管要用_____________润洗2～3遍，
②试计算该种氨水的浓度：________________。
③下列情况下，会导致实验结果c(NH₃·H₂O)偏低的是____________。
A．滴定结束时仰视读数
B．量取25.00 mL醋酸溶液时，未用所盛溶液润洗滴定管
C．滴定时，因不慎将氨水滴在烧杯外
（4）1998年希腊亚里士多德大学的Marnellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺），实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨。其实验装置如下图。