8.工业上生产NH3/HNO3/H3PO4 (1)N2+ 3H22NH3 (2)HNO3:4NH3+5O24NO+6H2O 2NO+O2==2NO2 3NO2+H2O==2HNO3+NO (3)制磷酸:Ca3(PO4)2+H2SO4(浓)△CaSO4+H3PO4 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

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
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,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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(2010?西城区二模)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:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.
①下列措施可以提高H2的转化率的是(填选项序号)
bc
bc

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1mol N2和3mol 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
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,则N2的转化率α1=
12.5%
12.5%
;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.
①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是
4NH3+5O2
催化剂
.
4NO+6H2O
4NH3+5O2
催化剂
.
4NO+6H2O

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(υ)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)
ab
ab

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)△H=-483.6kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是
4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=-1034.9kJ/mol
4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=-1034.9kJ/mol

②碱液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2.若每9.2g NO2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
2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2
2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2

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(2011?青岛模拟)氮的化合物在某些领域中扮演着重要的角色.
(1)氨和铵盐在粮食的增产中发挥着极其重要的作用,同时又是重要的工业原料.
①写出实验室制取氨气的化学方程式:
2NH4Cl+Ca(OH)2?CaCl2+2NH3↑+2H2O
2NH4Cl+Ca(OH)2?CaCl2+2NH3↑+2H2O

②常温下,向25mL 0.1mol?L-1HA溶液中逐滴加入0.2mol?L-1NH3?H2O溶液,曲线如图所示(体积变化忽略不计).由图确定HA是
(填“强”或“弱”)酸,HA与NH3?H2O恰好完全反应时,混合溶液中由水电离出的c(H+
(填“>”、“>”或“=”)0.1mol?L-1HA溶液中由水电离出的c(H+);写出C点时混合溶液中各离子浓度由大到小的顺序为
c(NH4+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+
c(NH4+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+

(2)未来的交通工具将采用新一代无机非金属材料制成的无水冷发动机.这类材料中研究得较多的是氮化物A.粉末状A能够与水反应,所得产物中有一种酸性氧化物,它是工业上生产玻璃的主要原料,另一种产物是氨气.请写出A与水反应的化学方程式
Si3N4+6H2O=3SiO2+4NH3
Si3N4+6H2O=3SiO2+4NH3

(3)硝酸是医药、军事、化工等领域的重要原料.在实验室中,将适量铁铜混合粉末与稀硝酸充分反应后得到溶液X.若有固体剩余,实验测得溶液X中大量存在的阳离子只有两种,则阳离子为
Fe2+、Cu2+
Fe2+、Cu2+
(写离子符号);若反应后无固体剩余,某同学认为X中除Fe3+、Cu2+外还可能含有Fe2+,若要确认其中的Fe2+,应选用
c
c
(选填序号).
a.KSCN溶液和氯水   b.铁粉和KSCN溶液    c.酸性KmnO4溶液   d.浓氨水.

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(15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。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,气体的总物质的量是原来的,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)变化的关系如右图所示。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): △H=-483.6kJ/mol

      N­2(g)+2O2(g)=2NO2(g): △H=+67.7kJ/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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氨气是生产氮肥、硝酸、纯碱等的重要原料。

(1)实验室模拟合成氨。在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料(单位是mol /L),平衡时测得甲容器中H2的转化率为20%。

 

N2

H2

NH3

1

3

0

0.5

1.5

1

0

0

4

 

①平衡时甲容器中氨气的浓度为            

②乙容器中开始反应时,v     v(填<、>或=)。

③达平衡时,甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数由大到小的顺序为                           

(2)工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为:

2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l),该反应的平衡常数和温度关系如下:

T / ℃

165

175

185

195

K

111.9

74.1

50.6

34.8

 

①焓变ΔH_____0(填“>”、“<”或“=”)。

②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)=x,下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是           

③右图中的B点处,NH3的平衡转化率为                     

 

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