8．氮的化合物是重要的化工原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有很多重要應(yīng)用．工業(yè)上合成氨的流程示意圖如圖1所示．

回答下列問題：
（1）設(shè)備A中含有電加熱器、觸煤和熱交換器，設(shè)備A的名稱合成塔，其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為N2+3H2$?_{催化劑}^{高溫、高壓}$2NH3．
（2）設(shè)備B中m和n是兩個(gè)通水口，入水口是n（填“m”或“n”）．
（3）設(shè)備C的作用是將液氨和未反應(yīng)的原料氣體分離．
（4）某工廠利用氨氣生產(chǎn)硝酸的流程簡(jiǎn)要表示如圖2所示：
①寫出設(shè)備b的名稱吸收塔；a中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO+O2═2NO2．
②常壓法生產(chǎn)的硝酸濃度較低，尾氣中氮氧化物含量較高，請(qǐng)幫助上述工廠設(shè)計(jì)一個(gè)能提高硝酸濃度、減少尾氣排放的改進(jìn)方案，并表示在圖中．
（5）工業(yè)上利用氨氧化法生產(chǎn)硝酸，如圖3是氨氧化率與氨一空氣混合其中氧氨比的關(guān)系．其中直線表示反應(yīng)的理論值；曲線表示生產(chǎn)實(shí)際情況．當(dāng)氨氧化率達(dá)到100%，理論上r[n（O2）/n（NH3）]=1.25，實(shí)際生產(chǎn)要將r值維持在1.7～2.2之間，原因是O2太少不利于NH3的轉(zhuǎn)化，r值為2.2時(shí)NH3氧化率已近100%．

分析 （1）氮?dú)夂蜌錃庠诤铣伤䞍?nèi)發(fā)生化合反應(yīng)生成氨氣；
（2）從A中出來的混合氣體進(jìn)入冷卻塔冷凝，為了達(dá)到最佳冷凝效果，高溫氣體從冷凝塔上端進(jìn)入，冷卻水從下端進(jìn)入；
（3）C是分離塔，在分離塔內(nèi)將液氨和未反應(yīng)的原料氣體分離，原料可循環(huán)利用；
（4）①b的名稱是 吸收塔；a中反應(yīng)的化學(xué)方程式2NO+O2═2NO2；
②要提高硝酸濃度、減少尾氣排放可將尾氣中氮氧化物再通入設(shè)備a循環(huán)利用，對(duì)尾氣處理后排放；
（5）由氨氧化的化學(xué)方程式：4NH3+5O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H2O，可知氨氧化率達(dá)到100%，理論上r$\frac{n（{O}_{2}）}{n（N{H}_{3}）}$=$\frac{5}{4}$，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中平衡移動(dòng)原理來解答．

解答 解：（1）氮?dú)夂蜌錃庠诤铣伤䞍?nèi)發(fā)生化合反應(yīng)生成氨氣方程式為：N2+3H2$?_{催化劑}^{高溫、高壓}$2NH3，
故答案為：合成塔；N2+3H2$?_{催化劑}^{高溫、高壓}$2NH3；
（2）混合氣體進(jìn)入冷卻塔冷凝，冷凝水從下口n進(jìn)入，從上口m排出，這樣通過逆向通水，冷凝效果會(huì)更好，
故答案為：n；
（3）C是分離塔，在分離塔內(nèi)將液氨和未反應(yīng)的原料氣體分離，然后循環(huán)利用，提高了原料的利用率，
故答案為：將液氨和未反應(yīng)的原料氣體分離；
（4）①b的名稱是 吸收塔；a中反應(yīng)的化學(xué)方程式2NO+O2═2NO2，
故答案為：吸收塔；2NO+O2═2NO2；
②要提高硝酸濃度、減少尾氣排放可將尾氣中氮氧化物再通入設(shè)備a循環(huán)利用，對(duì)尾氣處理，改進(jìn)方案如圖所示：，
故答案為：；
（5）由氨氧化的化學(xué)方程式：4NH3+5O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H2O，可知氨氧化率達(dá)到100%，理論上r$\frac{n（{O}_{2}）}{n（N{H}_{3}）}$=$\frac{5}{4}$=1.25，
由圖可知，實(shí)際生產(chǎn)要將r值維持在1.7～2.2之間，原因是O2太少不利于NH3的轉(zhuǎn)化，r值為2.2時(shí)NH3氧化率已近100%，
故答案為：1.25；O2太少不利于NH3的轉(zhuǎn)化，r值為2.2時(shí)NH3氧化率已近100%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了工業(yè)合成氨的流程，明確合成原理為解答關(guān)鍵，注意掌握工業(yè)合成氨的流程及裝置名稱，要求學(xué)生能夠正確書寫常見反應(yīng)的化學(xué)方程式，用化學(xué)平衡知識(shí)分析圖象為解答第（5）題的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意理論生產(chǎn)與實(shí)際生產(chǎn)的區(qū)別．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

12．等體積的0.2mol•L-1HAc和0.2mol•L-1NaAc混合后，溶液的pH值為4.76．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

19．化合物H是重要的有機(jī)物，可由E和F在一定條件下合成：（部分反應(yīng)物或產(chǎn)物省略，另請(qǐng)注意箭頭的指向方向）

已知以下信息：
i．A屬于芳香烴，H屬于酯類化合物．
ii．I的核磁共振氫譜為二組峰，且峰的面積比為6：1．
回答下列問題：
（1）E的含氧官能團(tuán)名稱羧基，B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．
（2）B→C和G→J兩步的反應(yīng)類型取代反應(yīng)，加聚反應(yīng)．
（3）①E+F→H的化學(xué)方程式．②I→G 的化學(xué)方程式．
（4）I的同系物K比I相對(duì)分子質(zhì)量大28，K有多種同分異構(gòu)體．
①K的同分異構(gòu)體共8種．
②若K不能發(fā)生消去反應(yīng)，則K的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為（CH3）3CCH2Cl．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

16．化學(xué)與生活密切相關(guān)．下列說法不正確的是（　　）
A．鋁制餐具不宜用蒸煮酸性或堿性的食物
B．碳酸鈉可用于中和發(fā)酵面團(tuán)中的酸性物質(zhì)
C．過氧化鈉可用于呼吸面具中氧氣的來源
D．聚氯乙烯塑料制品可用于食品的包裝

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

3．甲苯是一種重要的有機(jī)原料，它不僅可用于制取重要的食用香料肉桂酸丙烯酯，還可用于合成常用藥物布洛芬，其合成路線如下（部分反應(yīng)條件及產(chǎn)物略去）．

已知：
Ⅰ．
Ⅱ．
（1）甲苯的分子式是C7H8，布洛芬中官能團(tuán)的名稱是羧基；
（2）試劑a的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是；
（3）第③步的化學(xué)方程式是+CH2=CHCH2OH$→_{△}^{濃硫酸}$+H2O；
（4）第④～⑥步中屬于加成反應(yīng)的有④⑥（填步驟編號(hào)）；
（5）第⑤步的化學(xué)方程式是；
（6）布洛芬的一種同分異構(gòu)體C與NaOH溶液共熱反應(yīng)，生成丙酸鈉和化合物D，D的苯環(huán)上只有一條側(cè)鏈且與濃硫酸共熱不能發(fā)生消去反應(yīng)，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進(jìn)行有關(guān)探究實(shí)驗(yàn)．

【實(shí)驗(yàn)一】制取氯酸鉀和氯水．
利用如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置和藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）裝置A中玻璃儀器為圓底燒瓶和分液漏斗，若對(duì)調(diào)B和C裝置的位置，可能（填“可能”或“不可能”）提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率．
【實(shí)驗(yàn)二】檢驗(yàn)上述制備Cl2中混有的HCl．
選用圖1裝置A和圖2所給裝置以及藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（2）實(shí)驗(yàn)儀器接口連接順序?yàn)椋貉b置A→e、d→b、c→f、g→a．
能證明HCl存在的現(xiàn)象是④中淀粉-KI試紙不變藍(lán)色，裝置①中產(chǎn)生白色沉淀．
【實(shí)驗(yàn)三】氯酸鉀與碘化鉀反應(yīng)的研究．
在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3．該小組設(shè)計(jì)了系列實(shí)驗(yàn)研究反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響，其中系列a實(shí)驗(yàn)的記錄表如下（實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行）：
試管編號(hào)1234
0.20mol•L-1KI/mL1.01.01.01.0
KClO3（s）/g0.100.100.100.10
6.0mol•L-1H2SO4/ml03.06.09.0
蒸餾水/mL9.06.03.00
（3）系列a實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯糠磻?yīng)體系中硫酸濃度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響，設(shè)計(jì)1號(hào)試管實(shí)驗(yàn)的作用是硫酸濃度為0的對(duì)比實(shí)驗(yàn)．
【實(shí)驗(yàn)四】比較HClO與HCO3-電離常數(shù)的大小和測(cè)定飽和氯水中氯元素的總量．
查閱資料知：
i．實(shí)驗(yàn)室難以獲得純HClO溶液；
ii．次氯酸會(huì)破壞酸堿指示劑；
iii．次氯酸或氯氣可被SO2、H2O2、和FeCl2等物質(zhì)還原成Cl-．
（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明（實(shí)驗(yàn)方案不必描述操作過程的細(xì)節(jié)）；
①相同條件下，HClO的電離常數(shù)大于HCO3-：配制相同物質(zhì)的量濃度的碳酸鈉和次氯酸鈉溶液，用pH計(jì)分別測(cè)定兩種溶液的pH值．
②確定飽和氯水中氯元素的總量：量取一定量的試樣，加入足量的雙氧水溶液，充分反應(yīng)后，加熱除去過量的雙氧水，冷卻，再加入足量的硝酸銀溶液，過濾，洗凈烘干后稱量沉淀質(zhì)量，計(jì)算可得．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

20．氫能是發(fā)展中的新能源，它的利用包括氫的制備、儲(chǔ)存和應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)．回答下列問題：

（1）與汽油相比，氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高（至少答出兩點(diǎn)）．
但是氫氣直接燃燒的能量轉(zhuǎn)換率遠(yuǎn)低于燃料電池，寫出堿性氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：H2+2OH--2e-=2H2O．
（2）氫氣可用于制備H2O2．已知：
H2（g）+A（l）═B（l）△H1
O2（g）+B（l）═A（l）+H2O2（l）△H2 
其中A、B為有機(jī)物，兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng)，則H2（g）+O2（g）═H2O2（l）的△H=＜0（填“＞”或“=”）
（3）在恒溫恒容的密閉容器中，某儲(chǔ)氫反應(yīng)：MHx（s）+yH2（g）?MHx+2y（s）△H＜0達(dá)到化學(xué)平衡．下列有關(guān)敘述正確的是ac
a．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變
b．吸收ymol H2只需1mol MHx
c．若降溫，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大
d．若向容器內(nèi)通入少量氫氣，則v（放氫）＞v（吸氫）
（4）利用太陽能直接分解水制氫，是最具吸引力的制氫途徑，其能量轉(zhuǎn)化形式為將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能．
（5）化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源，電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4．同時(shí)獲得氫氣：Fe+2H2O+2OH-→FeO42-+3H2↑，裝置如圖所示，裝置通電后，鐵電極附近生成紫紅色FeO42-，鎳電極有氣泡產(chǎn)生．若氫氧化鈉溶液濃度過高，鐵電極區(qū)會(huì)產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)．已知：Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原．
①電解一段時(shí)間后，c（OH-）降低的區(qū)域在陽極室（填“陰極室”或“陽極室”）．
②電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出，其原因?yàn)榉乐筃a2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低．
③c（Na2FeO4）隨初始c（NaOH）的變化如圖2，任選M、N兩點(diǎn)中的一點(diǎn)，分析c（Na2FeO4）低于最高值的原因M點(diǎn)：c（OH-）低，Na2FeO4穩(wěn)定性差，且反應(yīng)慢（或N點(diǎn)：c（OH-）過高，鐵電極上有氫氧化鐵生成，使Na2FeO4產(chǎn)率降低）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

17．基準(zhǔn)物質(zhì)鄰苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4）可用于標(biāo)定（　　）
A．酸B．堿C．還原劑D．氧化劑

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

1．第四周期金屬Cr、Fe、Cu在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中都有重要的用途．請(qǐng)回答下列問題：
（1）下列說法正確的是ad．
a．金屬鍵是金屬陽離子與自由電子間的相互作用
b．金屬鍵的強(qiáng)弱決定了金屬晶體硬度、熔點(diǎn)和密度的不同
c．金屬的導(dǎo)熱性是由于自由電子的定向移動(dòng)傳導(dǎo)能量
d．某些金屬鹽發(fā)生焰色反應(yīng)的原因是激發(fā)態(tài)電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低軌道時(shí)，能量以可見光的形式釋放
（2）基態(tài)Cr原子的核外價(jià)電子排布式為3d54s1，短周期元素中未成對(duì)電子數(shù)為Cr的一半且電負(fù)性最大的元素是N．
（3）CcSO4溶液與乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）可形成配離子．（如圖所示）配離子中所含化學(xué)鍵類型有共價(jià)鍵、配位鍵．SO42-的空間構(gòu)型為正四面體，寫出與SO42-互為等電子體（原子數(shù)相同、價(jià)電子數(shù)相同）的一種分子CCl4．
（4）乙醇（CH3CH2OH）可以在Cu催化作用下氧化得乙醛（CH3CHO），乙醛分子內(nèi)C原子的雜化方式為sp3、sp2，乙醛分子內(nèi)的O-C-H鍵角＞（填“＞”或“＜”）乙醇分子內(nèi)的O-C-H．
（5）FeO的晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型．由于晶體缺陷，在晶體中Fe和O的個(gè)數(shù)比發(fā)生了變化，變?yōu)镕exO（x＜1）．若測(cè)得FexO的密度為pg•cm-3，晶胞邊長(zhǎng)為a cm，則FexO中x=$\frac{ρ{a}^{3}{N}_{A}-64}{4×56}$（阿伏加德羅常數(shù)值用NA表示，只要求列出算式，不必計(jì)算結(jié)果）．

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