题目内容

(15分)硝酸是一种重要的化工原料,工业上生产硝酸的主要过程如下。

(1)以N2和H2为原料合成氨气。反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0

①下列措施可以提高H2的转化率是(填选项序号)         

a.选择适当的催化剂                                     b.增大压强

c.及时分离生成的NH3                                   d.升高温度

②一定温度下,在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应。若容器容积恒定,达到平衡状态时,气体的总物质的量是原来的,则N2的转化率a1=        

若容器压强恒定,达到平衡状态时,N2的转化率为a2,则a2     a1(填“>”、“<”或“=”)。

(2)以氨气、空气为主要原料制硝酸。

①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是                                          

②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g):△H>0

该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如右图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)                  

a.在t1~t­2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态;

b.在t2时,采取的措施可以是升高温度;

c.在t3~t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态;

d.在t5时,容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值。(3)硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。

①催化还原法:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2

已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g): △H=-483.6kJ/mol

     N­2(g)+2O2(g)=2NO2(g): △H=+67.7kJ/mol

则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是                          

②碱液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2

若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.1mol,则反应的离子方程式是                    

 

(1)bc(2分),②12.5%(2分),(2分)

    (2)①4NH3+5O24NO+6H2O(2分),②ab(2分)

    (3)①4H2(g)+2NO2(g)    N­2(g)+4H2O(g);=-1034.9 kJ/mol(2分)

       ②2NO2+CO32    NO3+NO2+CO2(3分)

解析:

 

练习册系列答案
相关题目
Ⅰ.一定条件下铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g);△H>0
(1)下列措施中能使平衡时
c(CO)c(CO2)
增大的是
B
B
 (填序号).
A.增大压强     B.升高温度    C.充入一定量氮气    D.再加入一些铁粉
(2)反应达到平衡后,若保持容器体积不变时,再通入一定量的CO2,则CO2的转化率将
不变
不变
(填“增大”、“减小”、“不变”).
(3)铁的重要化合物在生产生活中应用十分广泛,高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型饮用水消毒剂.
①高铁酸钠生产方法之一是在强碱性溶液中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和另一种常见化合物.现产生了66.4g高铁酸钠,转移电子数目为
1.2NA或1.2×6.02×1023
1.2NA或1.2×6.02×1023

②高铁酸钠生产方法之二电解法:用隔膜式电解槽,在浓碱溶液中,经过电解,将Fe氧化成高铁酸盐.实验室中可用右图所示装置进行实验.写出阳极的电极反应式
Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O
Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O

Ⅱ.硝酸是一种重要的化工原料,而氨气是工业生产硝酸的重要原料.
(1)据报道用Mg与石墨作电极与NH4Cl溶液形成原电池,也可生成NH3.其反应是Mg+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2↑,写出该电池正极的电极反应式
2NH4++2e-=2NH3↑+H2
2NH4++2e-=2NH3↑+H2

(2)硝酸厂常用碱液吸收法处理尾气:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2.若每2mol NO2和Na2CO3溶液反应时转移电子1mol,则反应的离子方程式是
2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2
2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2
硝酸是一种重要的化工原料,工业上生产硝酸的主要过程如下:
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(1)以N2和H2为原料合成氨气.反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0
①下列措施可以提高H2的转化率是(填选项序号)
 

a.选择适当的催化剂   b.增大压强  c.及时分离生成的NH3   d.升高温度
②一定温度下,在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应.若容器容积恒定,达到平衡状态时,容器内的压强是原来的
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,则N2的转化率a1=
 

若容器压强恒定,达到平衡状态时,N2的转化率为a2,则a2
 
a1(填“>”、“<”或“=”).
(2)以氨气、空气为主要原料制硝酸.
①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是
 

②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H>0
该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示.若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)
 

a.在t1~t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施一定是升高温度
c.在t3~t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d.在t0~t5时,容器内NO2的体积分数在t3时值的最大
③向容积相同、温度分别为T1和T2的两个密闭容器中分别充入等量NO2发生反应:
2NO2 (g)?N2O4(g)△H<0.恒温恒容下反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量分别为a1,a2.已知T1<T2,则a1
 
a2
A.大于      B.小于     C.等于      D.以上都有可能
(3)硝酸厂常用如下2种方法处理尾气.
①催化还原法:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.5kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+133kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是
 

②碱液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2
若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.1mol,则反应的离子方程式是
 

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