了解合成氨工業(yè)的反應(yīng)原理和生產(chǎn)階段.主要設(shè)備, 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

合成氨工業(yè)及硝酸工業(yè)對工、農(nóng)生產(chǎn)和國防都有重要意義。請回答:
(1)以N2和H2為原料合成氨氣。已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H= -92.4 kJ/mol,
①合成氨工業(yè)中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解釋的是(填選項(xiàng)序號)_______。  
a.用鐵觸媒加快化學(xué)反應(yīng)速率            
b.采用較高壓強(qiáng)(20 MPa~50 MPa)
c.將原料氣中的少量CO等氣體凈化除去  
d.將生成的氨液化并及時從體系中分離出來
②一定溫度下,在密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2并發(fā)生反應(yīng)。
a.若容器容積恒定,達(dá)到平衡時氣體的壓強(qiáng)為原來的7/8,N2的轉(zhuǎn)化率為а1,此時,反應(yīng)放熱為_________kJ;
b.若容積為4L,當(dāng)進(jìn)行到第4分鐘時達(dá)到平衡,生成NH3為1.0 mol,則從開始到達(dá)平衡時NH3的平均速率v(NH3)=_________。
c.若容器壓強(qiáng)恒定,則達(dá)到平衡時,容器中N2的轉(zhuǎn)化率為а2,則а2_______а1(填“>、<或=”)。
(2)以氨氣、空氣為主要原料制硝酸。
①NH3被氧氣催化氧化生成NO的反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________。
②硝酸廠常用如下2種方法處理尾氣。
a.催化還原法:催化劑存在時用H2將NO2還原為N2。
已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol                  
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol
則H2還原NO2生成水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是___________________。
b.堿液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反應(yīng)時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1mol,則反應(yīng)的離子方程式是_______________。
(3)隨著對合成氨研究的發(fā)展,希臘科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì),用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極,實(shí)現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨(裝置如圖)。鈀電極A是電解池的_______極(填“陽”或“陰”),該極上的電極反應(yīng)式是__________________ 。

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工業(yè)制硫酸的尾氣中含有一定量SO2,處理尾氣的手段除了氨吸收法以外還有以下幾種方法.
(一)工業(yè)實(shí)際吸收過程中,第I步常采用濃苛性鈉溶液吸收為其中的SO2,然后向生成溶液中加入熟石灰,充分反應(yīng)后將生成產(chǎn)物分離后再經(jīng)氧化后制得產(chǎn)品A.

(1)產(chǎn)品A是
CaSO4
CaSO4
(填化學(xué)式).
(2)有人提出將第一步中的濃苛性鈉溶液換成同溫度下飽和Ca(OH)2溶液直接制得產(chǎn)品CaSO3,你認(rèn)為是否可行?
不可以
不可以
(填“可以”、“不可以”或“不確定”)原因是
Ca(OH)2在水中溶解度較小,c(OH-)太低,吸收效率不高
Ca(OH)2在水中溶解度較小,c(OH-)太低,吸收效率不高

(二)制備MnSO4?H2O:SO2還原MnO2礦制備MnSO4?H2O,過程如下:

(1)生產(chǎn)中提高M(jìn)nO2礦浸出率的措施除了將礦石粉碎還有
充分?jǐn)嚢、適當(dāng)提高體系溫度等
充分?jǐn)嚢琛⑦m當(dāng)提高體系溫度等
(答出一條即可).
(2)除鐵發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為
2Fe3++3H2O+3CaCO3=2Fe(OH)3↓+3CO2↑+3Ca2+ 或Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ 2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O
2Fe3++3H2O+3CaCO3=2Fe(OH)3↓+3CO2↑+3Ca2+ 或Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ 2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O

(3)操作I的名稱為
蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶

(4)MnSO4?H2O在1150℃高溫下易分解,產(chǎn)物是Mn3O4、含硫化合物、水,在該條件下硫酸錳晶體分解反應(yīng)的化學(xué)方程式是
3MnSO4?H2OMn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O
3MnSO4?H2OMn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O

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工業(yè)制硫酸的尾氣中含有一定量SO2,處理尾氣的手段除了氨吸收法以外還有以下幾種方法.
(一)工業(yè)實(shí)際吸收過程中,第I步常采用濃苛性鈉溶液吸收為其中的SO2,然后向生成溶液中加入熟石灰,充分反應(yīng)后將生成產(chǎn)物分離后再經(jīng)氧化后制得產(chǎn)品A.

(1)產(chǎn)品A是______(填化學(xué)式).
(2)有人提出將第一步中的濃苛性鈉溶液換成同溫度下飽和Ca(OH)2溶液直接制得產(chǎn)品CaSO3,你認(rèn)為是否可行?______(填“可以”、“不可以”或“不確定”)原因是______
(二)制備MnSO4?H2O:SO2還原MnO2礦制備MnSO4?H2O,過程如下:

(1)生產(chǎn)中提高M(jìn)nO2礦浸出率的措施除了將礦石粉碎還有______(答出一條即可).
(2)除鐵發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為______.
(3)操作I的名稱為______.
(4)MnSO4?H2O在1150℃高溫下易分解,產(chǎn)物是Mn3O4、含硫化合物、水,在該條件下硫酸錳晶體分解反應(yīng)的化學(xué)方程式是______.

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工業(yè)制硫酸的尾氣中含有一定量SO2,處理尾氣的手段除了氨吸收法以外還有以下幾種方法.
(一)工業(yè)實(shí)際吸收過程中,第I步常采用濃苛性鈉溶液吸收為其中的SO2,然后向生成溶液中加入熟石灰,充分反應(yīng)后將生成產(chǎn)物分離后再經(jīng)氧化后制得產(chǎn)品A.

(1)產(chǎn)品A是______(填化學(xué)式).
(2)有人提出將第一步中的濃苛性鈉溶液換成同溫度下飽和Ca(OH)2溶液直接制得產(chǎn)品CaSO3,你認(rèn)為是否可行?______(填“可以”、“不可以”或“不確定”)原因是______
(二)制備MnSO4?H2O:SO2還原MnO2礦制備MnSO4?H2O,過程如下:

(1)生產(chǎn)中提高M(jìn)nO2礦浸出率的措施除了將礦石粉碎還有______(答出一條即可).
(2)除鐵發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為______.
(3)操作I的名稱為______.
(4)MnSO4?H2O在1150℃高溫下易分解,產(chǎn)物是Mn3O4、含硫化合物、水,在該條件下硫酸錳晶體分解反應(yīng)的化學(xué)方程式是______.

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合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有重要的意義.其原理為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol 
據(jù)此回答以下問題:
(1)從化學(xué)平衡角度考慮,為了提高氨氣的產(chǎn)率,可以選擇的方法是
②④
②④
(填序號,錯選扣分).
①升高溫度   ②增大壓強(qiáng)   ③使用催化劑   ④及時分離出NH3
(2)對在恒容密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),下列選項(xiàng)中說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)是:
①②④
①②④
.(填序號).
①N2的消耗應(yīng)速率是NH3的消耗速率的1/2
②在恒容條件下,混合氣體的壓強(qiáng)保持不變
③N2、H2、NH3的物質(zhì)的量之比為1:3:2
④單位時間內(nèi)每生成3mol H2的同時有2mol NH3生成
⑤3mol N-N鍵斷裂,同時有6mol N-H鍵斷裂
(3)一定條件下,NH3在固定體積的密閉容器中發(fā)生分解反應(yīng)(△H>0)并達(dá)平衡后,僅改變下表中反應(yīng)條件x,該平衡體系中隨x遞增y遞減的是
ac
ac
(選填序號).
選項(xiàng) a b c d
x 溫度 溫度 加入H2的物質(zhì)的量 加入NH3的物質(zhì)的量
y NH3的物質(zhì)的量 平衡常數(shù)K NH3的轉(zhuǎn)化率 生成物物質(zhì)的量總和

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