题目内容
（2012?延边州模拟）工业生产中常利用连续生产等方法来提高生产效率，降低成本．图1是工业合成氨与制备硝酸的流程：
（1）简述原料气N2、H2的来源：
（2）下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是：
A．浓硫酸 B．氯化钙 C．氯化镁 D．生石灰
（3）氨气和氧气145℃就开始反应，在不同温度和催化剂条件下生成不同产物（如图2所示）：
4NH3+5O2?4NO+6H2O K1=1×1053（900℃）
4NH3+3O2?2N2+6H2O K2=1×1067（900℃）
温度较低时以生成
（4）尾气处理时，小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂，此法运行费用低，吸收效果好，不产生二次污染，吸收后尾气中NO和NO2的去除率高达99.95%．其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素[CO（NH2）2]反应生成CO2和N2，请写出有关反应的化学方程式：
（1）简述原料气N2、H2的来源：
N2来源于空气，H2来源于焦炭与水蒸气的反应
N2来源于空气，H2来源于焦炭与水蒸气的反应
．（2）下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是：
A
A
．A．浓硫酸 B．氯化钙 C．氯化镁 D．生石灰
（3）氨气和氧气145℃就开始反应，在不同温度和催化剂条件下生成不同产物（如图2所示）：
4NH3+5O2?4NO+6H2O K1=1×1053（900℃）
4NH3+3O2?2N2+6H2O K2=1×1067（900℃）
温度较低时以生成
N2
N2
为主，温度高于900℃时，NO产率下降的原因：生成NO的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，NO的产率下降
生成NO的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，NO的产率下降
，吸收塔中需要补充空气的原因：进一步与NO反应生成硝酸
进一步与NO反应生成硝酸
．（4）尾气处理时，小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂，此法运行费用低，吸收效果好，不产生二次污染，吸收后尾气中NO和NO2的去除率高达99.95%．其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素[CO（NH2）2]反应生成CO2和N2，请写出有关反应的化学方程式：
NO+NO2+H2O═2HNO2
NO+NO2+H2O═2HNO2
，CO（NH2）2+2HNO2═CO2↑+2N2↑+3H2O
CO（NH2）2+2HNO2═CO2↑+2N2↑+3H2O
．分析：（1）生成氨气的原料N2来源于空气，H2来源于水煤气；
（2）硝酸镁加入到蒸馏塔中作吸水剂据此分析；
（3）由图可知低温主要产物为氮气；生成NO的反应为放热反应；吸收塔内生成硝酸．
（4）尾气中的氧化物主要为NO、NO2，由题目信息可知，二者与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素反应生成CO2和N2，然后配平．
（2）硝酸镁加入到蒸馏塔中作吸水剂据此分析；
（3）由图可知低温主要产物为氮气；生成NO的反应为放热反应；吸收塔内生成硝酸．
（4）尾气中的氧化物主要为NO、NO2，由题目信息可知，二者与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素反应生成CO2和N2，然后配平．
解答：解：（1）空气中含有大量的氮气，所以生成氨气的原料N2来源于空气，H2来源于焦炭与水蒸气的反应产物水煤气，
故答案为：N2来源于空气，H2来源于焦炭与水蒸气的反应；
（2）硝酸镁加入到蒸馏塔中作吸水剂，浓硫酸能吸水，而且难挥发，所以选用浓硫酸，故答案为：A；
（3）由图可知低温主要产物为氮气N2，
生成NO的反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，NO的转化率下降，
合成塔反应过程中产生NO，为充分利用，补充空气会进一步与NO反应生成硝酸，
故答案为：N2；生成NO的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，NO的产率下降；进一步与NO反应生成硝酸；
（4）由题目信息可知，NO、NO2二者混合物与水反应生成亚硝酸，反应方程式为NO+NO2+H2O=2HNO2；
亚硝酸再与尿素反应生成CO2和N2，反应方程式为CO（NH2）2+2HNO2═CO2↑+2N2↑+3H2O，
故答案为：NO+NO2+H2O=2HNO2；CO（NH2）2+2HNO2═CO2↑+2N2↑+3H2O．
故答案为：N2来源于空气，H2来源于焦炭与水蒸气的反应；
（2）硝酸镁加入到蒸馏塔中作吸水剂，浓硫酸能吸水，而且难挥发，所以选用浓硫酸，故答案为：A；
（3）由图可知低温主要产物为氮气N2，
生成NO的反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，NO的转化率下降，
合成塔反应过程中产生NO，为充分利用，补充空气会进一步与NO反应生成硝酸，
故答案为：N2；生成NO的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，NO的产率下降；进一步与NO反应生成硝酸；
（4）由题目信息可知，NO、NO2二者混合物与水反应生成亚硝酸，反应方程式为NO+NO2+H2O=2HNO2；
亚硝酸再与尿素反应生成CO2和N2，反应方程式为CO（NH2）2+2HNO2═CO2↑+2N2↑+3H2O，
故答案为：NO+NO2+H2O=2HNO2；CO（NH2）2+2HNO2═CO2↑+2N2↑+3H2O．
点评：本题主要考查了工业合成氨与制备硝酸，同时考查了化学平衡，综合性较强，难度较大．
练习册系列答案
相关题目
