题目内容

工业上合成氨在一定条件下进行如下反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g） △H=-92．44 kJ／mol。其部分工艺流程如下图所示：

（1）合成氨所需要的原料气中，氮气取自           ，氢气来源于             。
（2）对原料气进行净化处理的目的是                    。
（3）设备A的名称是          ，设备B的名称是           。
（4）在20～50 Mpa时，工业合成氨选择在400—500℃的温度进行反应，
主要原因是          。
（5）据《科学》杂志报道，希腊化学家在常压下将氢气和用氢气稀释的氮气分别通人一个加热到570℃的电解池（如图）中，氢和氮在电极上合成了氨，且转化率达到了78％。则：阳极反应为               ，阴极反应为                      。
略
练习册系列答案
相关题目
 【化学――选修化学与技术】(15分）
氨在国民经济中占有重要地位，下图是合成氨的简要流程：

I.原料气的制备：
(1) 合成氨所需氮气来自空气，方法之一是将空气液化后再加热分馆；请另设计一种从空气中分离出氮气的方法：_________________________________________________________；
(2) 请写出工业上获得氢气的一种方法（用化学方程式表示）____________
II.原料气的净化：、
为防止催化剂“中毒”，原料气在进人压缩机之前必须经过净化、精制处理，“精制”过程通常是将含有少量CO、CO2、O2和H2S等杂质的原料气体通入含有氨水的醋酸亚铜二氨（)溶液，以获得纯净原料气。其中，吸收CO的反应为：

(3) 为提髙CO吸收率，可采取的有效措施是__________________
(4) 除去氧气时，氧气将氧化为，则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比是____________；

III.氨的合成：
(5)据报道，科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现了髙温常压下高转化率的电化学合成氨。其实验装置如图。请写出钯电极A上的电极反应式________________________
工业上利用硫酸渣（含Fe2+、Fe3+的硫酸盐及少量CaO和MgO）制备高档颜料铁红(Fe2O3 )和回收(NH4)2SO4，具体生产流程如下：
注：铵黄铁矾化学式为(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12
 

（1）在废渣溶解操作时，应选用__________溶解（填字母）。
A．氨水B．氢氧化钠C．盐酸D．硫酸
（2）物质A是一种氧化剂，工业上最好选用           （供选择使用的有：空气、Cl2、MnO2），其理由是                    。
（3）根据下图有关数据，你认为工业上氧化操作时应控制的条件是：
                                                                      。

（4）“结晶”反应的化学方程式为
                                                           。
（5）简述检验“滤液”中含有NH4＋的实验方法：
                                               。
（I）多项选择题（6分）
化学与科学、技术、社会、环境密切相关，下列做法中正确的是__________。
A．研制乙醇汽油(汽油中添加一定比例乙醇)技术，不能降低机动车尾气中有害气体排放
B．工业上用石灰乳对煤燃烧后形成的烟气进行脱硫，最终能制得石膏
C．为了有效的发展清洁能源，采用电解水的方法大量制备H2
D．世博停车场安装催化光解设施，可将汽车尾气中CO和NOx反应生成无毒气体
E．利用化学反应原理，设计和制造新的药物
（II）（14分）
浩瀚的海洋是一个巨大的资源宝库，蕴藏着丰饶的矿产，是宝贵的化学资源，下图是海水加工的示意图，根据下图回答问题。

（1）海水淡化工厂通常采用的制备淡水的方法有                 （写出两种）。
（2）下图是从浓缩海水中提取溴的流程图。写出下图中①②的化学式：①      ，②      ，吸收塔中发生的化学反应方程式为                        。

（3）制备金属镁是通过电解熔融的MgC12，而不用MgO，其原因是             。
（4）食盐也是一种重要的化工原料，氯碱工业就是通过电解饱和食盐水来制备NaOH、H2和C12。海水中得到的粗盐中往往含有一些杂质，必须加入一些化学试剂，使杂质沉淀，处理后的盐水还需进入阳离子交换塔，其原因是                 。电解食盐水在离子交换膜电解槽中进行，离子交换膜的作用是              。
（5）多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产，其副产物SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下，在20L恒容密闭容器中的反应：3 SiCl4（g）+2 H2（g）+Si（g） 4 SiHCl3（g）。达平衡后，H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部来源于氯碱工业，理论上需消耗纯NaCl的质量为       kg。
（10分）分子筛可用于物质的分离提纯。某种型号的分子筛的工业生产流程可简单表示如下：

氯气

 

（1）在加NH3·H2O调节pH的过程中，若pH控制不当会有Al(OH)3生成。已知常温下，Al(OH)3浊液的pH=3，其Ksp=1×10-36，则其中c(Al3+)＝  ▲ 。
（2）生产流程中所得滤液的主要成分为 ▲  （写化学式）。
（3）假设生产流程中铝元素和硅元素均没有损耗，钠原子的利用率为10％，试通过计算确定该分子筛的化学式（写出计算过程）。
（4）分子筛的孔道直径为4Å称为4A型分子筛；当Na+被Ca2+取代时就制得5A型分子筛，当Na+被K+取代时就制得3A型分子筛。要高效分离正丁烷（分子直径为4.65Å）和异丁烷（分子直径为5.6Å）应该选用 ▲  型的分子筛。
（12分）高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产，原理为：
3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH＝2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O
Na2FeO4＋2KOH＝K2FeO4＋2NaOH
主要的生产流程如下：

（1）写出反应①的离子方程式_____________________________。
（2）流程图中“转化”是在某低温下进行的，说明此温度下Ksp(K2FeO4) _________ Ksp(Na2FeO4)（填“＞”或“＜”或“＝”）。
（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。
图1为不同的温度下，Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响；
图2为一定温度下，Fe(NO3)3质量浓度最佳时，NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。

①工业生产中最佳温度为_______℃，此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为_______。
②若NaClO加入过量，氧化过程中会生成Fe(OH)3，写出该反应的离子方程式：
____________________________________________________。
若Fe(NO3)3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式：____________________________________。
（4）K2FeO4 在水溶液中易水解：4FeO42—+10H2O4Fe(OH)3+8OH—+3O2↑。在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用_______溶液（填序号）。
A．H2OB．CH3COONa、异丙醇C．NH4Cl、异丙醇D．Fe(NO3)3、异丙醇
汽油不仅是重要的燃料，而且是重要的化工原料，可以通过汽油裂解得到化工原料如乙烯等，还可以在催化剂作用下改变汽油分子的结构，由链烃变为芳香烃，这种变化叫做异构化。下面是以石油为原料发生的有机物的衍变关系图：

（已知：反应③，④中的原子利用率均为100%）
请回答下列问题：
（1）上述反应①～⑦中属于加成反应的有___________________（填序号，下
同），属于取代反应的有__________________。
（2）写出A，B的结构简式：A______________，B________________。
C的分子式为_________________。
（3）写出下列反应的化学方程式：
④________________________________________________________________；
⑦________________________________________________________________。
以下物质的工业制备所用主要原料(括号内物质)不符合事实的是
A．碘（海带）B．溴（海水晒盐后的余液）
C．乙烯（乙醇）D．顺丁橡胶（石油裂解气）
温度、催化剂不变，向某一固定体积的容器内按下列各组物质的量加入反应达平衡时，氨气浓度最大的一组是（    ）
 



A
6
2
0
B
1
0
4
C
3.5
1
2
D
5
1.5
1

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