题目内容
下图是工业生产硝酸铵的流程。
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(1)吸收塔C中通入空气的目的是 。A、B、C、D四个容器中的反应,属于氧化还原反应的是 (填字母)。
(2)已知:4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) +6H2O(g) △H =-1266.8kJ/mol
N2(g) + O2(g) = 2NO(g) △H = +180.5 kJ/mol
写出氨高温催化氧化的热化学方程式: 。
(3)已知:N2(g) +3H2(g)
2NH3(g) △H=-92 kJ/mol。为提高氢气的转化率,宜采取的措施有 (填字母)。
A.升高温度 B.使用催化剂 C.增大压强 D.循环利用和不断补充氮气
(4)在一定温度和压强下,将H2和N2按3 : 1(体积比)在密闭容器中混合,当该反应达到平衡时,测得平衡混合气中NH3的气体体积分数为17.6%,求此时H2的转化率?(要有完整的计算过程,结果保留三位有效数字)
(1)使NO全部转化成HNO3 (或提供O2氧化NO)(2分); ABC(3分)
(2)4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g) △H=-905.8kJ/mol (3分)
(3)CD (2分)
(4)解:设开始时H2的物质的量为3 mol,平衡时变化量为X mol
3H2 (g) + N2 (g)
2NH3(g)
起始量(mol) 3 1 0
变化量(mol)
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平衡量(mol)
(有三段步骤的给2分)
则平衡时NH3的体积分数为:
(2分)
解得X=0.9 (1分)
∴H2转化率为:
(1分)
(I)下图是工业生产硝酸铵的流程。
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(1)吸收塔C中通入空气的目的是 。A、B、C、D四个容器中的反应,属于氧化还原反应的是 (填字母)。
(2)已知:4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) +6H2O(g) △H =-1266.8kJ/mol
N2(g) + O2(g) = 2NO(g) △H = +180.5 kJ/mol
写出氨高温催化氧化的热化学方程式:
(II)某合作小组同学将铜片加入稀硝酸,发现开始时反应非常慢,一段时间后反应速率明显加快。该小组通过实验探究其原因。
(3)该反应的离子方程式为___________________________________________________。
(4)提出合理假设。该实验中反应速率明显加快的原因可能是_____________________。
A.反应放热导致温度升高 B.压强增大
C.生成物有催化作用 D.反应物接触面积增大
(5)初步探究。测定反应过程中溶液不同时间的温度,结果如下表:
|
时间/min |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
35 |
50 |
60 |
70 |
80 |
|
温度/℃ |
25 |
26 |
26 |
26 |
26 |
26 |
26.5 |
27 |
27 |
27 |
27 |
结合实验目的和表中数据,你得出的结论是__________________________________。
(6)进一步探究。查阅文献了解到化学反应的产物(含中间产物)可能对反应有催化作用,请完成以下实验设计表并将实验目的补充完整:
|
实验 编号 |
铜片 质量/g |
0.1mol·L-1的 硝酸体积/mL |
硝酸铜 晶体/g |
亚硝酸钠 晶体/g |
实验目的 |
|
① |
5 |
20 |
_______ |
_______ |
实验①和②探究_________的影响;实验①和③探究亚硝酸根的影响。 |
|
② |
5 |
20 |
0.5 |
0 |
|
|
③ |
5 |
20 |
0 |
0.5 |