26.(10分)工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),△H = -92.44kJ/mol;其部分工艺流程如下:
反应体系中各组分的部分性质见下表:
|
气体 |
氮气 |
氢气 |
氨 |
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熔点(℃) |
-210.01 |
-252.77 |
-77.74 |
|
沸点(℃) |
-195.79 |
-259.23 |
-33.42 |
回答下列问题:
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:K= 。随着温度的升高,K值 (填增大、减小、不变)。
(2)平衡常数K值越大,表明 (填序号)。
A.N2的转化率越高 B.NH3的产率越大
C.原料中N2的含量越高 D.化学反应速率越快
(3)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程。即反应后通过把混合气体的温度降低到 使 分离出来;继续循环的气体是 。
23.(10分) ⑴ 实验室制备纯碱(Na2CO3)的主要步骤为:将饱和NaCl溶液倒入烧杯加热,控制30-35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕,保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质、抽干,转入蒸发皿中灼烧得Na2CO3固体。
四种盐在不同温度下的溶解度表 (g/100g水)
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温度 溶解度 |
0℃ |
10℃ |
20℃ |
30℃ |
40℃ |
50℃ |
60℃ |
100℃ |
|
NaCl |
35.7 |
35.8 |
36.0 |
36.3 |
36.6 |
37.0 |
37.3 |
39.8 |
|
NH4HCO3 |
11.9 |
15.8 |
21.0 |
27.0 |
- |
- |
- |
- |
|
NaHCO3 |
6.9 |
8.1 |
9.6 |
11.1 |
12.7 |
14.5 |
16.4 |
- |
|
NH4Cl |
29.4 |
33.3 |
37.2 |
41.4 |
45.8 |
50.4 |
55.3 |
77.3 |
①.反应控制在30-35℃,是因为高于35℃NH4HCO3会分解,低于30℃则反应速率降低 ,为控制此温度范围,通常采取的加热方法为 ;
②.加料完毕,保温30分钟,目的________________________ ;
③.静置后只析出NaHCO3晶体的原因__________________________ ;
④过滤所得母液中含有NaHCO3、NaCl 、NH4Cl、NH4HCO3,加入适当试剂并作进一步处理,使 _________(填化学式)循环使用,回收得到NH4Cl晶体。
⑵我国科学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,使其更加先进,被称为侯德榜制碱法,生产流程为:
⑤ 沉淀池中反应的化学方程式: _______-_______ __
;
⑥ 检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠的操作方法为: 。
⑦循环(I)中应该加入或通入物质的化学式为 。