(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:
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(NH22]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(NH22+2HNO2═CO2↑+2N2↑+3H2O
CO(NH22+2HNO2═CO2↑+2N2↑+3H2O

大气固氮和合成氮是周氮的重要形式。下表是大气固氮和合成氨的部分K值:

 

N2+O22NO

N2+3H22NH3

温度

25℃

2000℃

25℃

400℃

平衡常数K

3.84×10-31

0.1

5×108

200

 

(1)大气固氮是_______(“吸热”、“放热”)反应;人工固氮对农业意义十分重大,根据表中数据,可推知合成氨最重要的研究方向是______________________________________。

(2)工业合成氨原料气的制备主要方法如下:

①以空气为原料制备N2,其方法是______________________________________。

②以焦炭和水为原料制备H2,反应原理为____________________、__________________。

H2中混有的CO可用醋酸亚铜氨溶液吸收,以防止合成氨时催化剂中毒:

CO(g)+Cu(NH3)2Ac(aq) Cu(NH3)2AC·CO(aq)+Q(Q>0)

要从除杂后的溶液中“再生”出醋酸亚铜氨,可________(“升”“降”)温、____(“增”“降”)压。

(3)液氨和水类似,也能自离解(电离):NH3+NH3NH4++NH2-

①液氨的离子积可以表示为________________。

②25℃时,液氨的离子积K=1.0×10-30。若将NaNH2固体加入液氨中,则所得溶液中不存在的关系式是(设温度保持不变)_________ (选填编号)

a.c(Na+)=c(NH2-)    b.c(NH4+)·c(NH2-)=1.0×10-30      c.c(NH2-)> c(NH4+)

(4)若在液氨中NaNH2和NH4Cl都能完全电离,则用标准NaNH2液氨溶液滴定未知浓度NH4Cl液氨溶液时,反应的离子方程式为_______________________。

 

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