题目内容
硝酸铵不仅是一种重要的氮肥，而且还可制成炸药，应用于军事和采矿等方面．工业上制取硝酸铵的流程图如图，请同答下列问题：
（1）此生产过程中，H2的来源是水煤气，该反应的方程式为 ，合成氨的原料气在使用前需要净化，目的是 ．
（2）在合成氨的过程中，采取压强为10-30MPa是为了 ；在合成硝酸的吸收塔中通入足量空气的目的是 ．
（3）在上述工业制硝酸的生产中，B设备中发生反应的化学方程式为 ．
（4）生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下两种方法处理：
碱液吸收法：NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O
还原法：8NH3+6NO2
2+12H2O（NO也有类似的反应）
以上两种方法中，符合绿色化学的是 ．
（5）某化肥厂用NH3制备NH4NO3．已知：由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%，则制HNO3，所用去的NH3的质量占总耗NH3质量（不考虑其它损耗）的 %．
（6）硝酸铵是一种常用的氮肥，在贮存和使用该化肥时，应注意的事项及理由是：
（1）此生产过程中，H2的来源是水煤气，该反应的方程式为
（2）在合成氨的过程中，采取压强为10-30MPa是为了
（3）在上述工业制硝酸的生产中，B设备中发生反应的化学方程式为
（4）生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下两种方法处理：
碱液吸收法：NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O
还原法：8NH3+6NO2
| ||
| △ |
以上两种方法中，符合绿色化学的是
（5）某化肥厂用NH3制备NH4NO3．已知：由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%，则制HNO3，所用去的NH3的质量占总耗NH3质量（不考虑其它损耗）的
（6）硝酸铵是一种常用的氮肥，在贮存和使用该化肥时，应注意的事项及理由是：
| 注意事项 | 理由 | |
| ① | ||
| ② |
考点：工业合成氨,工业制取硝酸
专题：氮族元素
分析：（1）根据工业生产中，氢气来自水煤气，反应原理是：C+H2O
CO+H2；为防止催化剂中毒，必须对原料进行净化；
（2）由外界条件对化学平衡以及化学反应速率的影响分析；
（3）装置B是氨催化氧化反应，是氨气在催化剂铂铑合金作用下被氧气氧化为一氧化氮的反应；
（4）据反应化学方程式反应物和生成物的性质和经济效益分析，绿色化学为无污染，原子利用率高的生产；
（5）根据NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%，利用氮原子守恒来计算硝酸的量，再由HNO3跟NH3反应生成NH4NO3来计算氨气的量，最后计算制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量的百分数；
（6）硝酸铵受撞击时易分解产生气体，在有限空间内，气体急速膨胀，易爆炸．
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（2）由外界条件对化学平衡以及化学反应速率的影响分析；
（3）装置B是氨催化氧化反应，是氨气在催化剂铂铑合金作用下被氧气氧化为一氧化氮的反应；
（4）据反应化学方程式反应物和生成物的性质和经济效益分析，绿色化学为无污染，原子利用率高的生产；
（5）根据NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%，利用氮原子守恒来计算硝酸的量，再由HNO3跟NH3反应生成NH4NO3来计算氨气的量，最后计算制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量的百分数；
（6）硝酸铵受撞击时易分解产生气体，在有限空间内，气体急速膨胀，易爆炸．
解答：
解：（1）根据工业生产中，氢气来自水煤气，反应原理是：C+H2O
CO+H2；工业上在合成氨的过程中，必须对原料进行净化，防止催化剂铁触媒中毒，而减小催化活性，故答案为：C+H2O
CO+H2；防止催化剂中毒；
（2）合成氨反应的化学方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.2kJ/mol，反应物气体的化学计量数大于生成物气体的化学计量数，则加压有利于平衡正向移动，提高原料气的转化率，升高温度虽然不利于平衡向正反应方向移动，但能增大反应速率，缩短达到平衡的时间．
合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是利用一氧化氮和氧气按照4：3全部反应生成硝酸；4NO+3O2+2H2O=4HNO3，可使NO循环利用，全部转化成HNO3；
故答案为：加压使化学反应速率加快，有利于平衡正向移动，提高原料气的转化率；可使NO循环利用，全部转化成HNO3；
（3）装置B是氨催化氧化反应：氨气在催化剂作用下被氧气氧化为一氧化氮的反应，反应的化学方程式为：4NH3+5O2
4NO+6H2O；
故答案为：4NH3+5O2
4NO+6H2O；
（4）碱液吸收法：NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O，NH3还原法：8NH3+6NO2
7N2+12H2O，分析可知碱液吸收法消耗大量的氢氧化钠生成的亚硝酸盐毒，NH3还原法产物无污染，得到合成氨的原料气，故符合绿色化学的是氨气还原法，故答案为：氨气还原法；
（5）由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%，根据氮原子守恒可知，NH3～NO～HNO3，则1mol氨气可得到硝酸1mol×96%×92%=0.8832mol，由HNO3+NH3═NH4NO3，则该反应消耗的氨气的物质的量为0.8832mol，氨气的质量之比等于物质的量之比，则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量的百分数为
×100%=53.1%；即制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量的53.1%，故答案为：53.1；
（6）由于硝酸铵受撞击时易爆炸，因此硝酸铵不能与易燃物混放；不能用铁锤等物将结块的硝酸铵砸碎；不能受到严重撞击，NH4NO3
N2O↑+2H2O；铵盐水解显酸性不能和水解显碱性的草木灰混合使用，硝酸铵是易溶于水的物质易在土壤中流失；
①不能与碱性肥料混施；硝酸铵溶液呈碱性；
②不能剧烈撞击；硝酸铵易爆炸；
③不能在雨水较多的地区使用；硝酸铵吸水性强，易流失；
故答案为：①不能与碱性肥料混施；硝酸铵溶液呈碱性；
②不能剧烈撞击；硝酸铵易爆炸；
③不能在雨水较多的地区使用；硝酸铵吸水性强，易流失（任选两条）．
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（2）合成氨反应的化学方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.2kJ/mol，反应物气体的化学计量数大于生成物气体的化学计量数，则加压有利于平衡正向移动，提高原料气的转化率，升高温度虽然不利于平衡向正反应方向移动，但能增大反应速率，缩短达到平衡的时间．
合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是利用一氧化氮和氧气按照4：3全部反应生成硝酸；4NO+3O2+2H2O=4HNO3，可使NO循环利用，全部转化成HNO3；
故答案为：加压使化学反应速率加快，有利于平衡正向移动，提高原料气的转化率；可使NO循环利用，全部转化成HNO3；
（3）装置B是氨催化氧化反应：氨气在催化剂作用下被氧气氧化为一氧化氮的反应，反应的化学方程式为：4NH3+5O2
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| △ |
故答案为：4NH3+5O2
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| △ |
（4）碱液吸收法：NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O，NH3还原法：8NH3+6NO2
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| △ |
（5）由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%，根据氮原子守恒可知，NH3～NO～HNO3，则1mol氨气可得到硝酸1mol×96%×92%=0.8832mol，由HNO3+NH3═NH4NO3，则该反应消耗的氨气的物质的量为0.8832mol，氨气的质量之比等于物质的量之比，则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量的百分数为
| 1mol |
| 1mol+0.8832mol |
（6）由于硝酸铵受撞击时易爆炸，因此硝酸铵不能与易燃物混放；不能用铁锤等物将结块的硝酸铵砸碎；不能受到严重撞击，NH4NO3
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①不能与碱性肥料混施；硝酸铵溶液呈碱性；
②不能剧烈撞击；硝酸铵易爆炸；
③不能在雨水较多的地区使用；硝酸铵吸水性强，易流失；
故答案为：①不能与碱性肥料混施；硝酸铵溶液呈碱性；
②不能剧烈撞击；硝酸铵易爆炸；
③不能在雨水较多的地区使用；硝酸铵吸水性强，易流失（任选两条）．
点评：本题考查了工业制备原理应用，流程分析，实验制备物质的分析判断，利用物质的转化及质量守恒的方法来进行简单计算，使用硝酸铵的注意事项，明确转化中的化学反应得出物质之间的关系是解答的关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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