氨是一种重要的化工原料,氨的合成与应用是当今重要研究内容之一。不同温度、压强下,合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表(N2和H2起始物质的量之比为1∶3)

氨是一种重要的化工原料,氨的合成与应用是当今重要研究内容之一。不同温度、压强下,合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表(N2和H2起始物质的量之比为1∶3)

题型:不详难度:来源:
氨是一种重要的化工原料,氨的合成与应用是当今重要研究内容之一。不同温度、压强下,合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表(N2和H2起始物质的量之比为1∶3)。
压强(Mpa)
氨的平
衡含量(%)
温度(℃)
0.1
10
20
30
60
100
200
15.3
81.5
86.4
89.9
95.4
98.8
300
2.2
52.0
64.2
71.0
84.2
92.6
400
0.4
25.1
38.2
47.0
65.2
79.8
500
0.1
10.6
19.1
26.4
42.2
57.5
600
0.05
4.5
9.1
13.8
23.1
31.4
回答下列有关问题:
(1)利用表中数据推断得出合成氨的反应是__________反应(填“放热”、“吸热”或“无热量变化”)。
(2)根据表中数据,在200℃和100MPa时,平衡体系中NH3的物质的量分数最高,而实际工业生产不选用该条件的主要原因是___________________________________。
(3)一定条件下,对在密闭容器中进行的合成氨反应达平衡后,其他条件不变时,若同时压缩容器的体积和升高温度达新平衡后,与原平衡相比,请将有关物理量的变化的情况填入下表中(填“增大”、“减小”或“可能增大也可能减小”):
 
反应速率
平衡常数K
氨的体积分数
变化情况
 
 
 
(4)将1molH2和1molN2通入一体积不变的密闭容器中,在一定温度和催化剂作用下,反应达到平衡,测得NH3的物质的量为0.3mol,此时若移走0.5molH2和0.5molN2,则反应达到新的平衡时,NH3的物质的量为_____________(选填答案编号)。
A.0.3molB.0.15molC.小于0.15molD.大于0.15mol,小于0.3mol

答案
(1)(1分)放热。
(2)(2分)压强过大,需要的动力越大,对材料的强度和设备制造的要求也越高。
(3)(3分)
 
 
 
增大
减小
可能增大也可能减小
(4)(2分)C。
解析

举一反三
三聚氰胺(化学式:C3N6H6)是一种非食品类的重要有机化工原料,广泛用于塑料、造纸、建材等行业。下图是我国科技工作者于2004年研制的以尿素为原料生产三聚氰胺的工艺——“常压气相一步法联产纯碱新技术”:

已知:①尿素的熔点是132.7℃,常压下超过160℃即可分解;
②三聚氰胺的熔点是354℃,加热易升华,微溶于水;
③以尿素为原料生产三聚氰胺的原理是:
6CO(NH2)2C3N6H6 + 6NH3 + 3CO2
请回答:
(1)尿素是一种常用含氮量最高的化肥,其氮元素的质量百分数为       ,在实验室使其熔化的容器名称叫_________ 。工业上合成尿素的化学反应方程式为___________________________________(反应条件可以不写)
(2)写出各主要成份的化学式:产品1           、产品2           、X           
(3)联氨系统沉淀池中发生的化学反应方程式为:                         
(4)若生产过程中有4%的尿素损耗,每吨尿素可生产三聚氰胺     吨,副产品纯碱          吨。
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我国是氧化铝生产大国,工业上每生产1 t氧化铝将排出1~2 t赤泥,赤泥大量堆积会对环境造成严重污染。赤泥中主要成分及含量:CaO约占46%、SiO2约占22%、Al2O3约占7%、Fe2O3约占11%、TiO2约占5%及少量其他物质。
⑴一种利用废弃赤泥的方法是将赤泥配成一定的液固比,作为一种吸收剂,吸收热电厂排放的含SO2的烟气,写出吸收SO2时可能发生的化学反应方程式  ▲ 
⑵为综合利用赤泥中的各种成分,某科研小组设计了如下工艺流程:
 
已知:TiO2不溶于稀盐酸、稀硫酸,能溶于浓硫酸生成TiOSO4(硫酸氧钛,易水解)。
①氧化物D的化学式是  ▲ ,原料A最好是下列物质中的  ▲ 
A.氨水B.氢氧化钠C.生石灰D.双氧水
②写出上述工艺中投入氢氧化钠时反应的离子方程式  ▲ 
③写出上述工艺中稀释时发生水解反应的化学方程式  ▲ 
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(12分)从废钯催化剂(该催化剂的载体为活性炭,杂质元素有铁、镁、铝、硅、铜等)中提取海棉钯(含Pd>99.9%)的部分工艺流程如下:

将最后所得到的滤液,经过一定的操作后可得到海棉钯。
(1)废钯催化剂经烘干后,再在800℃的高温下焙烧,焙烧过程中需通入足量空气的原因是   ▲  ;焙烧时钯转化为氧化钯(PdO),则甲酸还原氧化钯的化学方程式为   ▲  
(2)钯精渣中钯的回收率高低主要取决于王水溶解的操作条件,已知反应温度、反应时间和王水用量对钯回收率的影响如图1~图3所示,则王水溶解钯精渣的适宜条件为   ▲     ▲     ▲  

(3)王水是浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混合而成的,王水溶解钯精渣的过程中有化合物A和一种无色、有毒气体B生成,并得到滤渣。
①气体B的分子式:   ▲  ;滤渣的主要成分是   ▲  
②经测定,化合物A由3种元素组成,有关元素的质量分数为Pd:42.4%,H:0.8%,则A的化学式为   ▲  
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(14分) 硫酸是工业生产中一种重要的化工产品,我国工业生产硫酸的主要方法是接触法,主要原料为黄铁矿,请回答下列问题:
(1)已知煅烧黄铁矿的化学方程式为   4FeS2 + 11O22Fe2O3 + 8SO2
该反应中氧化剂和氧化产物之比为              ;标准状态下得到4.48升SO2 时,一共转移了        mol e。(每空3分)
(2)已知温度、压强对SO2平衡转化率的影响如下表所示:根据上表回答,SO2转化到SO3
最佳反应条件是         。(每空2分)
A.400-500℃ 0.1 MPaB.400℃10 MPa
C.500℃10 MPaD.400-500℃1 MPa
(3)在一定条件下,1mol SO2完全转化成SO3气体时放出热量为Q1 KJ,写出该反应的热化学方程式:                                    。若在该条件下将2 mol SO2放入一定容积的密闭容器中,一段时间后测得反应放出热量为Q2 KJ,则此时SO2的转化率为             (用含Q1、Q2代数式表示)。(每空2分)
(4)市售浓硫酸的密度是1.84 g / cm3、质量分数为98 % ,若用H2SO4· XH2O来表示这种浓硫酸,则X为          。(每空2分)
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氯碱工业是以电解食盐水为基础的基本化学工业,电解食盐水可以得到两种气体A和B。已知A为气体中摩尔质量最小的气体,B为黄绿色,A可以在B中安静的燃烧,产生苍白色的火焰;地壳中金属元素含量排行第二的C,其单质也可以在B燃烧,产生棕黄色的烟;B气体更普遍更重要的用途是与冷的消石灰反应后产物可以用于漂白消毒。根据以上信息完成下列化学方程式:
(1)A与B的反应                                
(2)C在B的反应                                
(3)B与消石灰的反应                                               
(4)在输送B气体的管道有时可能会发生漏气,管道工人可以用浓氨水来检查是否漏气,已知能发生如下反应:B + NH3→ N2  +  HCl如果管道某处漏气,用该方法检查时会出现的现象是                                          
写出B气体参与的总的化学方程式                                                 
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