合成氨气的温度选择为什么选择500摄氏度左右 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

工业合成氨气的成功,解决了人类的重要的饥饿问题.我们在实验室中也常用NH4Cl和Ca(OH)2反应来制取一些氨气以便研究它的性质.请回答下列问题:

  (1) 下图装置中能用于实验室制NH3的是____________.

(2) 写出用NH4Cl和Ca(OH)2制取氨气的反应方程式:_______________.

(3) 将湿润的红色石蕊试纸伸入充满氨气的试剂瓶中可以看到的现象是___________________.

(4) NH3在工业上除作为制作化肥的原料外,也常用来制取硝酸,其主要步骤为:

请写出下列反应的化学方程式:

  NH3     NO : _________________________________________.

  Cu和浓硝酸反应:___________________________________________.

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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 M Pa~50 M Pa)

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。

    

图Ⅰ                 图Ⅱ

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。

正极的电极反应式为:                    

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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.反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH<0.

①下列措施可以提高H2的转化率的是(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1 mol N2和3 mol H2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α1=________;若容器压强恒定,达到平衡状态时,N2的转化率为α2,则α2________α1(填“>”、“<”或“=”).

(2)以氨气、空气为主要原料制硝酸.

在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g);ΔH>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,采取的措施可以是升高温度

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t5时,容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值

(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);ΔH=-483.6 kJ/mol

N2(g)+2O2(g)=2NO2(g);ΔH=+67.7 kJ/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9.2 g NO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1 mol,则反应的离子方程式是________.

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下列反应中,既属于离子反应,又属于有颜色变化的氧化还原反应的是

[  ]

A.

氯化钡溶液、硝酸与硫酸钾溶液混合

B.

电解含酚酞的饱和食盐水

C.

硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合

D.

工业上合成氨气

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  实验室用N2、H2合成氨气,并用酚酞试液检验生成的NH3.用锌与盐酸反应制取H2;用NaNO2饱和溶液和NH4Cl饱和溶液共热制取N2

  NaNO2+NH4Cl=NaCl+NH4NO2

  NH4NO2N2↑+2H2O

  制备装置如下图所示:

(1)装置A用于制取________.

(2)装置E中分液漏斗上方常用导管与圆底烧瓶内相通,作用是________.装置E与装置C直接相连,连接时导管口连接方法为e接________.

(3)装置C的另一接口与其他仪器装置相连接时,导管口的连接顺序为:另一接口________接________,________接________,________接________.

(4)装置D的作用为________.装置F导出的气体成分为________.

(5)装置G内盛滴有酚酞的试液,用于检验NH3的生成.该装置中导管口能否插入液面以下________(填“能”或“不能”),理由是________.

(6)从充分利用原料的角度看,装置G应装双孔塞,此时另一接口应怎样处理为佳?答:________.

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