工业上制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题:
(1)在上述工业制硝酸的生产中,B设备的名称是 ______ ,其中发生反应的化学方程式为 ____________________________ 。
(2)此生产过程中,N2与H2合成NH3所用的催化剂是 ____ 。1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨,2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:
分别表示N2、H2、NH3 。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和③的含义分别是 _____ 、 ___ 。
(3)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是
;在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是 。
(4)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:
碱液吸收法:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
NH3还原法:8NH3+6NO2=7N2+12H2O(NO也有类似的反应)
以上两种方法中,符合绿色化学的是 ______ 。
(5)某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知:由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的 %。
高二化学简答题极难题
工业上制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题:
(1)在上述工业制硝酸的生产中,B设备的名称是 ______ ,其中发生反应的化学方程式为 ____________________________ 。
(2)此生产过程中,N2与H2合成NH3所用的催化剂是 ____ 。1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨,2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:
分别表示N2、H2、NH3 。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和③的含义分别是 _____ 、 ___ 。
(3)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是
;在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是 。
(4)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:
碱液吸收法:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
NH3还原法:8NH3+6NO2=7N2+12H2O(NO也有类似的反应)
以上两种方法中,符合绿色化学的是 ______ 。
(5)某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知:由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的 %。
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(16分)某研究性学习小组拟用硝酸钠和氯化钾混合物,来制取较纯净的硝酸钾晶体,他们设计了如下流程:
请根据以上流程,回答相关问题:
(1) 操作①的名称是________。
(2)参照如下左图溶解度曲线,写出固体A、B的化学式:
A________, B 。欲得到较纯的硝酸钾晶体需用少量的 (填“热水”,“冷水”)洗涤固体
(3)在操作②的过程中要用到减压的方法进行过滤,叫减压过滤,俗称抽滤。下图为减压过滤装置,回答有关问题。
①写出图中A、B、C三种仪器的名称:
A________;B________;C________。
②采用减压过滤的目的是________。
③请指出图中的两处错误________;________
④吸滤完毕时,应先拆下B与C或C和抽气泵间的橡皮管,然后关闭水龙头,其原因是。
(4)固体B中杂质的检验方法________。
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Ⅰ.工业上制取硝酸的主要流程图如下图1:
(1)工业合成氨的原料是N2和H2。装置A的名称是 ;其中N2可从空气中分离出来,方法是先将空气 ,然后 即可得到;H2可以水和天然气为原料在催化剂作用下高温制取,其化学方程式为 。
(2)在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)来实现。已知1100 K时该反应的平衡常数K=0.64,若要使CO的转化率超过80%,则起始物中c(H2O)∶c(CO)不低于 。
Ⅱ.利用石灰乳来除去硝酸工业的尾气(含NO、NO2),既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如上图2。已知NO和NO2按1:1通入碱液中生成亚硝酸盐。
(1)上述工艺中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是 ;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是 (填化学式)。
(2)该工艺需控制NO 和NO2 物质的量之比接近1:1。若n(NO):n(NO2)>1:1,则会导致 ;若n(NO):n(NO2)<1:1,则会导致 。
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(16分)工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O(g)CO2+H2。t℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol·L-1。该温度下此反应的平衡常数K=_____(填计算结果)。
(2)合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1____300℃(填“>”、“<”或“=”)。
T/℃ | T1 | 300 | T2 |
K | 1.00×107 | 2.45×105 | 1.88×103 |
(3)N2和H2在铁作催化剂作用下从145℃就开始反应,不同温度下NH3产率如图所示。温度高于900℃时,NH3产率下降的原因________。
(4)在上述流程图中,氧化炉中发生反应的化学方程式为
___________________。
(5)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水,反应机理为:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -1160kJ·mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:________________________ 。
(6)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式____________________,科学家利用此原理,设计成氨气-氧气燃料电池,则通入氨气的电极是__________(填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为_______________________。
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(16分)工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O(g)CO2+H2。t℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol·L-1。该温度下此反应的平衡常数K=_____(填计算结果)。
(2)合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1____300℃(填“>”、“<”或“=”)。
T/℃ | T1 | 300 | T2 |
K | 1.00×107 | 2.45×105 | 1.88×103 |
(3)N2和H2在铁作催化剂作用下从145℃就开始反应,不同温度下NH3产率如图所示。温度高于900℃时,NH3产率下降的原因________。
(4)在上述流程图中,氧化炉中发生反应的化学方程式为
___________________。
(5)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水,反应机理为:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -1160kJ·mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:________________________ 。
(6)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式____________________,科学家利用此原理,设计成氨气-氧气燃料电池,则通入氨气的电极是__________(填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为_______________________。
高二化学填空题简单题查看答案及解析
A | B | C | D | E | |
n(CO2) | 3 | l | 1 | l | |
n(H2) | 2 | l | 1 | 2 | |
n(CO) | 1 | 2 | 3 | 0.5 | 3 |
n(H2O) | 5 | 2 | 3 | 2 | l |
T/°C | T1 | 300 | T2 |
K | 1.00×107 | 2.45×105 | 1.88×103 |
高二化学填空题中等难度题查看答案及解析
工业生产硝酸铵的流程图如下图。请回答:
(1)已知 :N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
①在500℃、2.02×107Pa和铁催化条件下向一密闭容器中充入1molN2和3molH2,充分反应后,放出的热量_____(填“<”、“>”或“=”)92.4kJ,理由是 。
②为提高氨的产量,获得更大的效益,实际生产中宜采取的措施有 。
A 降低温度 B 最适合催化剂活性的适当高温 C 增大压强
D 降低压强 E 循环利用和不断补充氮气 F 及时移出氨
(2)已知铂铑合金网未预热也会发热。写出氨催化氧化的化学方程式: ,该反应的化学平衡常数表达式K= ,当温度升高时,K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)在一定温度和压强的密闭容器中,将平均相对分子质量为8.5的H2和N2混合,当该反应达到平衡时,测出平衡混合气的平均相对分子质量为10,请计算此时H2的转化率(写出计算过程)。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
(18分)含苯酚的工业废水处理的流程图如下图:
(1)上述流程里,设备Ⅰ中进行的是______操作(填写操作名称)。实验室里这一步操作可以用______进行(填写仪器名称)。
(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是______,由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是______。
(3)在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为:______________________________________。(4)在设备Ⅳ中,物质B的水溶液和CaO反应后,产物是NaOH、H2O和______。通过______操作(填写操作名称),可以使产物相互分离。
(5)上图中,能循环使用的物质是C6H6、CaO、______、______。
高二化学填空题简单题查看答案及解析
(16分)含苯酚的工业废水处理的流程图如下所示:
(1)上述流程里,设备Ⅰ中进行的是________操作(填操作名称),实验室里这一步操作可以用________进行(填仪器名称)。
(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是________,由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是________
(3)在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为________
(4)在设备Ⅳ中,物质B的水溶液和CaO反应后,产物是NaOH、H2O和________,通过________
________操作(填操作名称)可使产物相互分离。
(5)图中,能循环使用的物质是C6H6、CaO、________
高二化学填空题困难题查看答案及解析
含苯酚的工业废水处理的流程如下图。
(1)上述流程里,设备Ⅰ中进行的是操作______(填写操作名称)。实验室里这一步操作可以用__________进行(填写仪器名称)。
(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是__________,由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是_________。
(3)在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为__________。
(4)在设备Ⅳ中,物质B的水溶液和CaO反应后,产物是NaOH、H2 O和__________。通过__________操作(填操作名称),可以使产物相互分离。
高二化学推断题中等难度题查看答案及解析