题目内容

合成氨的原料气――H2，可以由天然气制取。其主要反应为：
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）
（1）1m3（标准状况下）CH4按上式完全反应，产生H2 的物质的量为_________mol。
（2）在某一条件下，CH4和O2的反应为2CH4（g）+O2（g）=2CO（g）+4H2（g）。
设CH4同时和H2O（g）及O2（g）反应。1m3（标准状况）CH4按上述两式完全反应，产物气体的体积V的范围（标准状况下）为__________。
（3）CH4和H2O（g）及富氧空气（O2含量较高，不同富氧空气中氧气含量不同）混合反应，产物气体的组成如下表所示：

计算该富氧空气中O2和N2的体积比V（O2）/V（N2）为__________。

（1）133.9 

（2）3m33 

（3）


【试题分析】
练习册系列答案
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Ⅰ．下列叙述正确的是
．
A．“接触法”制H2SO4时，催化氧化阶段的反应原理为2SO2（g）+O2（g）
催化剂
△
2SO3（g）△H＜0
B．海水提镁的主要步骤为：

C．普通水泥的主要成分是硅酸钙
D．黏土的主要成分是三氧化二铝
Ⅱ．工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生产纯碱．请回答下列问题：
（1）路布兰法是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料，在高温下进行煅烧，再浸取、结晶而制得纯碱．
①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为
2NaCl+H2SO4（浓）
  △  
.
 
Na2SO4+2HCl↑
2NaCl+H2SO4（浓）
  △  
.
 
Na2SO4+2HCl↑
；
②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为
Na2SO4+2C+CaCO3
 高温 
.
 
CaS+Na2CO3+CO2↑
Na2SO4+2C+CaCO3
 高温 
.
 
CaS+Na2CO3+CO2↑
（已知产物之一为CaS）；
（2）氨碱法的工艺如图1所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱．
①图中的中间产物C是
Ca（OH）2
Ca（OH）2
，D是
NH3
NH3
（写化学式）；
②装置乙中发生反应的化学方程式为
CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl
CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl
；
（3）联合制碱法是对氨碱法的改进，其优点是
能提高原料的利用率，减少废渣（CaCl2）的排放，保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高；
NH4Cl 可做氮肥；
可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气 CO 转化成 CO2，革除了 CaCO3 制 CO2 这一工序
能提高原料的利用率，减少废渣（CaCl2）的排放，保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高；
NH4Cl 可做氮肥；
可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气 CO 转化成 CO2，革除了 CaCO3 制 CO2 这一工序
；
（4）有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石等为原料制碳酸钾．请结合图1的溶解度（S）随温度变化曲线，分析说明是否可行？
不可行．因为KHCO3和NH4Cl的溶解度相差不大，当温度高于40℃时，KHCO3的溶解度大于NH4Cl，降温结晶时会析出较多的KCl
不可行．因为KHCO3和NH4Cl的溶解度相差不大，当温度高于40℃时，KHCO3的溶解度大于NH4Cl，降温结晶时会析出较多的KCl
．
氮元素及其化合物在国防科学技术生产中有重要应用．
（1）写出实验室制NH3的化学反应方程式
 
．
（2）工业合成氨的原料是氮气和氢气．氮气是从空气中分离出来的，氢气的来源是水和碳氢化合物，写出以天然气为原料制取氢气的化学反应方程式
 
．
（3）在合成氨的原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0，反应达到平衡后，为提高CO的转化率，可采取的措施有
 
，已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化率超过90%，则起始物中，c（H2O）﹕c（CO）不低于
 
，
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（4）在容积为2L容器中发生反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），已知c（CO）与反应时间t变化曲线Ⅰ，若在t0时刻将容器的体积扩大至4L，请在图1中绘出c（CO）与反应时间t变化曲线Ⅱ．
（5）工业上尿素CO（NH2）2由CO2和NH3在一定条件下合成，其化学反应方程式为
 
．
（6）合成尿素，当氨碳比
n(NH3)n(CO2)
=4，CO2的转化率随时间的变化关系如图2所示．
①A点的逆反应速率v逆（CO2）
 
B点的正反应速率为v正（CO2）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②NH3的平衡转化率为
 
．

中学教科书介绍了接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、合成氨等工业知识．根据所学知识从下面各选项中选取适当的序号完成下列填空．

a．接触室　　b．氧化炉　　c．吸收塔　　d．合成塔　　e．热交换器　　f．催化剂　　g．净化　　h．预热　　i．加压　　j．尾气处理

(1)接触法制硫酸和氨氧化法制硝酸所需要的共同设备是________．

(2)对接触法制硫酸，氨氧化法制硝酸和合成氨的原料气都要进行________处理．

(3)从反应速率、能源和综合经济效益考虑，三种工业生产中除主要设备外还都应用到________．
中学教科书介绍了接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、合成氨等工业知识。根据所学知识从下面备选项中选取适当的序号完成下列填空。

a.接触室                       b.氧化炉

c.吸收塔                       d.合成塔

e.热交换器                    f.催化剂

g.净化                          h.预热

i.加压                           j.尾气处理

(1)接触法制硫酸和氨氧化法制硝酸所需要的共同设备是_________。

(2)对接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸和合成氨的原料气都要进行处理__________。

(3)从反应速率、能源和综合经济效益考虑，三种工业生产中除主要设备外还都应用到______。

氮元素及其化合物在国防科学技术生产中有重要应用。

（1）写出实验室制NH3的化学反应方程式　　　　　　　　　　　　　　　???????????

（2）工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，氢气的来源是水和碳氢化合物，写出以天然气为原料制取氢气的化学反应方程式　　　　　?? 　　　　　　　　。

（3）在合成氨的原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+ H2 (g) △H＜0，反应达到平衡后，为提高CO的转化率，可采取的措施有　　　　　???????????????????????????? 　，已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化率超过90%，则起始物中，c(H2O)﹕c(CO)不低于　　　　　　，

（4）在容积为2L容器中发生反应CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+ H2 (g)，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ

若在t0时刻将容器的体积扩大至4L，请在答题卡图中绘出c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅱ

（5）工业上尿素CO(NH2)2由CO2和NH3在一定条件下合成，其化学反应方程式为　　　　　　　　

（6）合成尿素时，当氨碳比=4，CO2的转化率随时间的变化关系如右图所示．

　①A点的逆反应速率v逆(CO2)　 B点的正反应速率为v正(CO2)（填“＞”、“＜”或“＝”）

　②NH3的平衡转化率为　　　　　　 。

 

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