制取硝酸铵的流程图如下:请回答下列问题:(1)合成氨的原料通常各来自何处?(2)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g),Q>0。请解释:①什么是可逆反
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制取硝酸铵的流程图如下:请回答下列问题:(1)合成氨的原料通常各来自何处?(2)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g),Q>0。请解释:①什么是可逆反
题型:不详
难度:
来源:
制取硝酸铵的流程图如下:
请回答下列问题:
(1)合成氨的原料通常各来自何处?
(2)已知N
2
(g)+3H
2
(g)
2NH
3
(g),Q>0。请解释:
①什么是可逆反应?
②为有效提高氨的产率,实际生产中宜采取哪些措施?
(3)写出氨催化氧化的化学方程式。铂—铑合金网有何作用?为什么铂铑合金网未预热也会发热?
(4)举出硝酸铵的两种主要用途。解释为什么该用途对现代社会非常重要?
(5)在一定温度和压强的密闭容器中,将平均式量为8.5的H
2
和N
2
混合,当该反应达到平衡时,测出平衡混合气的平均式量为10,此时N
2
的转化率为______________,平衡混合气体中NH
3
的体积分数为____________________________________。
(6)请你为硝酸厂的选址提出合理化建议。
答案
(1)N
2
取自于空气,H
2
可来自于水煤气;
(2)①略;②可采取增压、适当温度和使用铁触媒等措施;
(3)4NH
3
+5O
2
4NO+6H
2
O,Pt-Rh合金网起催化作用;因为氨的催化氧化反应是放热反应,保证Pt-Rt合金网达到一定温度而不必预热;
(4)NH
4
NO
3
可作化肥和炸药。前者可促使植物生长,增加农作物产量;后者可用于军事、建设上制造炸药,故该物质对现代社会的发展与和平作用重大;
(5)30% 17.6%
(6)厂址的选择应具备以下有利条件:原料和产品运输方便,生产动力来源充足,废物易于处理,地价较便宜等。
解析
试题分析:(1)氮气主要来自于空气,而氢气可以自于水煤气等。
(2)①在相同条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应是可逆反应。②根据反应的方程式可知,该反应是体积减小的、放热的可逆反应。所以为有效提高氨的产率,实际生产中宜采取的措施可以是采取增压、适当温度和使用铁触媒等措施。
(3)氨气催化氧化的方程式是4NH
3
+5O
2
4NO+6H
2
O,其中Pt-Rh合金网起催化作用;因为氨的催化氧化反应是放热反应,能保证Pt-Rt合金网达到一定温度而不必预热。
(4)NH
4
NO
3
可作化肥和炸药。前者可促使植物生长,增加农作物产量;后者可用于军事、建设上制造炸药,故该物质对现代社会的发展与和平作用重大。
(5)氮气和氢气的平均相对分子质量是8.5,所以二者的物质的量之比是
。设反应前氮气和氢气的物质的量分别是1mol和3mol。则
N
2
(g)+3H
2
(g)
2NH
3
(g)
起始量(mol) 1 3 0
转化量(mol) x 3x 2x
平衡量(mol)1-x 3-3x 2x
所以有
解得x=0.3
因此氮气的转化率是30%
平衡混合气体中NH
3
的体积分数为
(6)厂址的选择应具备以下有利条件:原料和产品运输方便,生产动力来源充足,废物易于处理,地价较便宜等。
点评:本题是高考中典型的工艺流程题,试题综合性强,对学生的要求高。本题主要是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基本步骤是:①从题干中获取有用信息,了解生产的产品。 ②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A.反应物是什么;B.发生了什么反应;C.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。③从问题中获取信息,帮助解题。
举一反三
汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:
N
2
(g) + O
2
(g)
2NO(g) △H > 0
已知该反应在2404℃时,平衡常数
K
=64×10
-4
。请回答:
(1)该反应的平衡常数表达式为
(2)该温度下,向2L密闭容器中充入N
2
和O
2
各1mol,平衡时,N
2
的转化率是
%(保留整数)。
(3)该温度下,某时刻测得容器内N
2
、O
2
、NO的浓度分别为2.5×10
-1
mol/L、4.0×10
-2
mol/L 和3.0×10
-3
mol/L,此时反应
(
填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是
.
(4)将N
2
、O
2
的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是
(填字母序号)。
(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N
2
和O
2
,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数
(
填“变大、“变小”或“不变)
题型:不详
难度:
|
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改变下列哪个条件,一定会引起平衡的移动
A.温度
B.浓度
C.压强
D.催化剂
题型:不详
难度:
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在一定条件下,反应A(g)+2B(g)
3C(g)达到平衡的标志是:
A、容器内压强不再变化
B、单位时间内生成nmolA同时生成2nmolB
C、A、B、C浓度不再变化
D、A、B、C的分子数之比为1:2:3
题型:不详
难度:
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高温下,反应 2HBr(g)
H
2
(g) + Br
2
(g) (正反应为吸热反应) 达到化学平衡时,要使混合气体的颜色加深,可采取的方法是
A.减小压强
B.缩小体积
C.降低温度
D.增大氢气的浓度
题型:不详
难度:
|
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下列事实不能用勒沙特列原理解释的是:
A.氨水应密闭保存,放置低温处
B.在FeSO
4
溶液中,加入Fe粉以防止变质
C.生产硝酸的过程中使用过量空气以提高氨气的利用率
D.实验室常用排饱和食盐水的方法收集Cl
2
题型:不详
难度:
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