(10分)硝酸是一種重要的化工原料,工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的主要過程如下:
(1)以N2和H2為原料合成氨氣。一定溫度下,在密閉容器中充入ImolN2和3molH2發(fā)生反應(yīng)。若容器容積恒定,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),氣體的總物質(zhì)的量是原來的,則N2的轉(zhuǎn)化率       ;若容器壓強(qiáng)恒定,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),N=的轉(zhuǎn)化率為,則        (‘填“>”、“<”或“=”)。
(2)用氨催化氧化法可生產(chǎn)硝酸,其生產(chǎn)過程可表示為:
4NH3+5O24NO+6H2O    4NO+3O2+2H2O=4HNO3
現(xiàn)以3.4噸液氨為原料來生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸,理論上需要加水的質(zhì)量為  
噸。(假設(shè)生產(chǎn)過程中反應(yīng)物和生成物均無損耗)
(3)硝酸工業(yè)生產(chǎn)中的尾氣可用純堿溶液吸收,有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為:
2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2。若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有NO、NO2的混合氣體(不考慮N2O4)恰好與50mL 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液反應(yīng)完全,且生成NaNO2和NaNO3的物質(zhì)的量的比為4:1,則在混合氣體中NO氣體的體積分?jǐn)?shù)為多少?(請(qǐng)寫出計(jì)算過程)   

(1)12.5%或1/8、>(4分,每空2分)   (2)9(3分)
(2)解析:由反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3得:
NH3+2O2=HNO3+H2O,3.4噸液氨產(chǎn)生的硝酸為12.6噸,水為3.6噸,則理論上需加水的質(zhì)量為為:126.t/50%-(12.6+3.6)t=9t
(3)(3分)由反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系知,反應(yīng)過程中鈉元素守恒,設(shè)NaNO2和NaNO3的物質(zhì)的量分別為4a mol和a mol,則4a+a=50mL×10-3mL·L-1×1.0 mol·L-1×2,解得:a=0.02 mol,于是,推出NO、NO2的物質(zhì)的量分雖為:0.03 mol、0.07 mol,即:NO所占的體積分?jǐn)?shù)為30%。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)合成氨工業(yè)對(duì)化學(xué)工業(yè)和國(guó)防工業(yè)具有重要意義。工業(yè)合成氨生產(chǎn)示意圖如圖甲所示。

①X的化學(xué)式為__________,屬于________(填“極性”或“非極性”)分子。
②圖甲中條件選定的主要原因是(選填字母序號(hào),下同)________。
A.溫度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響
B.鐵觸媒在該溫度時(shí)活性大
C.工業(yè)生產(chǎn)受動(dòng)力、材料、設(shè)備等條件的限制
③改變反應(yīng)條件,會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng)。圖乙表示隨條件改變,氨氣的百分含量的變化趨勢(shì)。當(dāng)橫坐標(biāo)為壓強(qiáng)時(shí),變化趨勢(shì)正確的是________,當(dāng)橫坐標(biāo)為溫度時(shí),變化趨勢(shì)正確的是__________。
(2)常溫下氨氣極易溶于水,其水溶液可以導(dǎo)電。
①用方程式表示氨氣溶于水的過程中存在的可逆反應(yīng):
___________________________________________________________________。
②氨水中水電離出的c(H+)___________10-7 mol/L(填“>”、“<”或“=”)。
③將氨水和鹽酸混合后,某同學(xué)推測(cè)該溶液中各離子濃度大小順序可能有如下四種關(guān)系:
A.c(Cl)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH)           B.c(Cl)>c(NH4+)>c(OH)>c(H+)
C.c(Cl)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH)           D.c(NH4+)>c(Cl)>c(OH)>c(H+)
Ⅰ、若溶液中只溶解了一種溶質(zhì),該溶質(zhì)的名稱是             ,上述離子濃度大小順序關(guān)系中正確的是(選填序號(hào))                        。
Ⅱ、若上述關(guān)系中C是正確的,則溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式是                   。
Ⅲ、若該溶液中由體積相等的稀鹽酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,則混合前
c(HCl)            c(NH3·H2O)(填“>”、“<”、或“=”,下同),混合后溶液中c(NH4+)與c(Cl)的關(guān)系c(NH4+           c(Cl)。
(3)氨氣具有還原性,在銅的催化作用下,氨氣和氟氣反應(yīng)生成X和Y兩種物質(zhì)。X為銨鹽,Y在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為氣態(tài)。在此反應(yīng)中,若每反應(yīng)1體積氨氣,同時(shí)反應(yīng)0.75體積氟氣;若每反應(yīng)8.96 L氨氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),同時(shí)生成0.3 mol X。
①寫出氨氣和氟氣反應(yīng)的化學(xué)方程式: ___________________________________。
②在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,每生成1 mol Y,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為___________mol。
(4)已知液態(tài)NH3與H2O相似,也可以發(fā)生微弱的電離,電離出含有相同電子數(shù)的微粒,則液態(tài)NH3的電離方程式為:                                         

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(16分)

(1)合成氨反應(yīng)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣,平衡     移動(dòng)(填“向左”“向右”或“不”);使用催化劑      反應(yīng)的ΔH(填“增大”“減小”或“不改變”)。
(2)已知:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);△H=-543kJ·mol-1
  H2(g)+F2(g)=HF(g);△H=-269kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H=-242kJ·mol-1
則反應(yīng) N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)的H="_____________" kJ·mol-1。
(3)已知25℃時(shí)Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。在25℃下,向濃度均為0.1 mol·L-1的MgCL2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化學(xué)式),生成該沉淀的離子方程式為______。
(4)在25℃下,將a mol·L-1的氨水與0.01 mol·L-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)平衡時(shí)溶液中c(NH4+)=c(Cl-),則溶液顯_____________性(填“酸”“堿”或“中”);用含a的代數(shù)式表示此時(shí)溶液中NH3·H2O的物質(zhì)的量濃度__________ mol·L-1。(說明:溶液的體積可以直接相加)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

已知反應(yīng)①、②是化工生產(chǎn)中的兩個(gè)重要反應(yīng)
①甲溶液 A + B + C
②乙經(jīng)過粉碎后在沸騰爐中燃燒,得到D和E
其中,A、D在常溫常壓下為刺激性氣味氣體,C為無色無味氣體。請(qǐng)回答:
(1)A的電子式是              。    
(2)將A通入B的溶液中,反應(yīng)的離子方程式是               。
(3)1 g C在A中燃燒時(shí)放出92.3 kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是          。
(4)工業(yè)上可利用E為原料冶煉其中所含的金屬,方法是                。
(5)化工生產(chǎn)②中第二步、第三步用到的設(shè)備名稱分別為        、        。第二步采用的反應(yīng)條件為                          。
(6)將A和D按物質(zhì)的量1:1通入下列裝置中:

該過程中的化學(xué)方程式是: _______________________。
上述實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)不完整,請(qǐng)將所缺部分在裝置圖的右邊方框中畫出。
(7)一定條件下,將12 g乙放入過量的的濃硝酸中,反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移1.5 mol電子,該反應(yīng)的離子方程式是             。  

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(12分)合成氨生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的途徑,對(duì)化學(xué)工業(yè)技術(shù)也產(chǎn)生了重大影響。合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)3NH3(g) △H=-92.2kJ/mol。合成氨工業(yè)中原料氣N2可從空氣中分離得到,H2可用碳在高溫下與水蒸氣反應(yīng)制得。我國(guó)合成氨工業(yè)目前的生產(chǎn)條件為:催化劑-鐵觸媒,溫度-400~500℃,壓強(qiáng)-30~50MPa;卮鹣铝袉栴}:
(1)將水蒸氣通過紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣:
C(s) + H2O(g)  H2(g) + CO(g)  △H =" +131.3" kJ ,△S =" +133.7" J/K
該反應(yīng)在低溫下能否自發(fā)                    (填:能或否)。
(2)合成氨工業(yè)中原料氣壓縮到30~50MPa的原因是                                。從平衡移動(dòng)原理分析,低溫有利于原料氣的轉(zhuǎn)化,實(shí)際生產(chǎn)中采用400~500℃的高溫,原因之一是考慮到催化劑的催化活性,原因之二是                                        。
(3)已知在400℃時(shí),N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g) 的K=0.5。
①在400℃時(shí), 2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K=            (填數(shù)值)。
②400℃時(shí),在0.5L的反應(yīng)容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng),一段時(shí)間后,測(cè)得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol,則此時(shí)反應(yīng)V(N2)            V(N2)(填:>、<、=、不能確定)。
③500℃、50MPa時(shí),在容積為2L的容器中加入1 mol N2、3mol H2,反應(yīng)達(dá)平衡后測(cè)得平衡常數(shù)為K,此時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為x。則Kx的關(guān)系滿足K                  。
④在三個(gè)相同容器中各充入1 molN2和3molH2,在某一不同條件下反應(yīng)并達(dá)到平衡,氨的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化曲線如下圖。下列說法正確的是           (填序號(hào))。
A.圖Ⅰ可能是不同壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響,且P2>P1
B.圖Ⅱ可能是不同壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響,且P1>P2
C.圖Ⅲ可能是不同溫度對(duì)反應(yīng)的影響,且T1>T2
D.圖Ⅱ可能是同溫同壓下,催化劑性能:1>2

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列不需要用到二氧化硅的是
A.光導(dǎo)纖維B.計(jì)算機(jī)芯片C.石英鐘表D.瑪瑙手鐲

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列有關(guān)化學(xué)與生活的說法不正確的是
A.采用原煤脫硫技術(shù),可減少燃煤產(chǎn)生的SO2
B.硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃,可用作木材防腐劑
C.水晶既不溶于水也不溶于任何酸
D.水泥、玻璃都是硅酸鹽制品

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

為研究和開發(fā)天然食用色素。某研究小組取等量相同品種的紅棗,采用溶劑提取紅棗中部分紅色素,用紫外光譜儀測(cè)定不同溫度下提取液的吸光度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見右圖。已知吸光度越大,紅色素含量越高。下列分析較合理的是
A.20℃時(shí),紅棗中紅色素含量最低
B.吸光度越大,紅棗中紅色素含量越高C.紅色素可能在較高溫度下不穩(wěn)定
D.溫度越高,提取液中紅色素含量越高

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

目前下列工藝過程沒有直接使用離子交換技術(shù)的是
A.硬水的軟化B.電解飽和食鹽水制造NaOH
C.電滲析淡化海水D.海水中提取金屬M(fèi)g

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同步練習(xí)冊(cè)答案