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10.工业上主要采用氨氧化法生产硝酸,如图是氨氧化率与氨-空气混合气中氧氨比的关系.其中直线表示反应的理论值;曲线表示生产实际情况.当氨氧化率达到100%,理论上r$\frac{n({O}_{2})}{n(N{H}_{3})}$=1.25,实际生产要将r值维持在1.7~2.2之间,原因是O2太少不利于NH3的转化,r值为2.2时NH3氧化率已近100%.

分析 由氨氧化的化学方程式:4NH3+5O2$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$4NO+6H2O,可知氨氧化率达到100%,理论上r$\frac{n({O}_{2})}{n(N{H}_{3})}$=$\frac{5}{4}$,结合实际生产中平衡移动原理来解答.

解答 解:由氨氧化的化学方程式:4NH3+5O2$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$4NO+6H2O,可知氨氧化率达到100%,理论上r$\frac{n({O}_{2})}{n(N{H}_{3})}$=$\frac{5}{4}$=1.25;由图可知,实际生产要将r值维持在1.7~2.2之间,原因是O2太少不利于NH3的转化,r值为2.2时NH3氧化率已近100%,
故答案为:1.25;O2太少不利于NH3的转化,r值为2.2时NH3氧化率已近100%.

点评 本题考查化化学平衡的调控作用,为基础性习题,把握发生的反应及图象分析为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意理论生产与实际生产的区别,题目难度不大.

练习册系列答案
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5.肼是重要的化工原料.某研究小组利用下列反应制取水合肼(N2H2•H2O):CO(NH2)+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4•H2O+NaCl
实验一:制备NaClO溶液
(1)将氯气通入到盛有NaOH的锥形瓶中,锥形瓶中发生反应的离子方程式是Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
实验二:制取水合肼(实验装置如图所示)控制反应温度,将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中,充 分反应.加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液,收集108~114℃馏分.(已知:N2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl)
(2)分液漏斗中的溶液是A(填标号A或B);
A.NaOH和NaClO混合溶液B.CO (NH2) 2溶液
选择的理由是如果次氯酸钠溶液装在烧瓶中,反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化;
实验三:测定馏分中肼含量
水合肼具有还原性,可以生成氮气.测定水合肼的质量分数可采用下列步骤:
a.称取馏分5.000g,加入适量NaHCO3固体,经稀释、转移、定容等步骤,配制250mL溶液.
b.移取25.00mL于锥形瓶中,加入10mL水,摇匀.
c.用0.2000mol/L碘溶液滴定至溶液出现微黄色且半分钟内不消失,滴定过程中,溶液的pH保持在6.5左右.记录消耗碘的标准液的体积.
d.进一步操作与数据处理
(3)水合肼与碘溶液反应的化学方程式N2H4•H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O;滴定过程中,NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右,原因是生成的HI与NaHCO3反应;
(4)滴定时,碘的标准溶液盛放在酸式滴定管中(选填:“酸式”或“碱式”);若三次滴定消耗碘的标准溶液的平均体积为18.00mL,则馏分中水合肼(N2H4•H2O)的质量分数为18.0%(保留三位有效数字).

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