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				18．工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產.流程如下:    (1)某溫度下體積為200L的氨合成塔中.測得如下數(shù)據:        時間(h)  濃度      0      1      2      3      4          N2      1.500      1.400      1.200      C1      C1          H2      4.500      4.200      3.600      C2      C2          NH3      0      0.200      0.600      C3      C3       根據表中數(shù)據計算0-2小時內N2的平均反應速率  mol·L-1·h-1  若起始時與平衡時的壓強之比為a.則N2的轉化率為 (用含a的代數(shù)式表示)  (2)希臘阿里斯多德大學的 George Marnellos 和 Michael Stoukides.發(fā)明了一種合成氨的新方法(Science.2.Oct.1998. p98).在常壓下.把氫氣和用氦氣稀釋的氮氣分別通入一個加熱到570℃的電解池.利用能通過氫離子的多孔陶瓷固體作電解質.氫氣和氮氣在電極上合成了氨.轉化率達到78%.試寫出電解池陰極的電極反應式   .  (3)已知:N2(g)+O2,   △H=180.5kJ/mol  4NH3(g)+5O2+6H2O(g) ,△H=-905kJ/mol  2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ,   △H=-483.6kJ/mol  則N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 的 △H=                 .  (4)氨氣和氧氣從145℃就開始反應.在不同溫度和催化劑條件下生成不同產物:  4NH3+5O24NO+6H2O K1=1×1053  4NH3+3O22N2+6H2O K2=1×1067  溫度較低時以生成  為主.溫度高于900℃時.NO產率下降的原因           .  吸收塔中需要補充空氣的原因      .  (5)尾氣處理時小型化工廠常用尿素作為氮氧化物的吸收劑.此法運行費用低.吸收效果好.不產生二次污染.吸收后尾氣中NO和NO2的去除率高達99.95%.其主要的反應為氮氧化物混合氣與水反應生成亞硝酸.亞硝酸再與尿素[CO(NH2)2]反應生成CO2 和N2請寫出有關反應化學方程式           .           .			【查看更多】
			

		
           
          

		
          
				
          題目列表(包括答案和解析)
          
		
		
          

          


          
	
          				
          
									
          工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產，流程如下

          （1）①工業(yè)生產時，制取氫氣的一個反應為：CO+H2O（g）?CO2+H2，850℃時，往1L密閉容器中充入0.3mol CO和0.2molH2O（g）．反應4min后建立平衡，體系中c（H2）=0.12mol?L-1．CO的平衡濃度為
          0.18mol/L
          0.18mol/L
           轉化率為
          40%
          40%
           該溫度下此反應的平衡常數(shù)K=
          1
          1
           （填計算結果）．
          ②在850℃時，以表中的物質的量投入恒容反應器中，其中向逆反應方向進行的有
          A
          A
           （選填A、B、C、D、E）
          

          


          

A
B
C
D
E
          

          
n（CO2）
3
l
0
1
l
          

          
n（H2）
2
l
0
1
2
          

          
n（CO）
1
2
3
0.5
3
          

          
n（H2O）
5
2
3
2
l
          （2）合成塔中發(fā)生反應N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0．下表為不同溫度下該反應的平衡常數(shù)．由此可推知，表中T1
          ＜
          ＜
          300℃（填“＞”、“＜”或“=”）．
          

          


          
 T/°C
 T1
 300
 T2
          

          
 K
 1.00×107
 2.45×105
 1.88×103
          （3）N2和H2在鐵作催化劑作用下從145℃就開始反應，不同溫度下NH3產率圖1所示．溫度高于900℃時，NH3產率下降，原因是
          900℃時反應達到平衡狀態(tài)，再升高溫度平衡向左移動
          900℃時反應達到平衡狀態(tài)，再升高溫度平衡向左移動
          ．

          （4）在化學反應中只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學反應，這些分子被稱為活化分子．使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ?mol-1表示．請認真觀察圖2，回答問題．
          圖中所示反應是
          放熱
          放熱
          （填“吸熱”或“放熱”）反應，該反應的△H=
          -（E1-E2）kJ/mol
          -（E1-E2）kJ/mol
           （用含E1、E2E的代數(shù)式表示）．已知熱化學方程式：H2（g）+
          1
          2
          O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ?mol-1，該反應的活化能為167.2kJ?mol-1，則其逆反應的活化能為
          409kJ/mol
          409kJ/mol
          ．
          （5）硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣．目前科學家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮氣和水，反應機理為：
          CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ?mol-1
          CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ?mol-1
          則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為：
          CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=-867kJ?mol-1
          CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=-867kJ?mol-1
          ．
          

			
          
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          工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產，流程如下：

          （1）在合成氨的反應中，改變反應條件，會使平衡發(fā)生移動．如圖象表示隨條件改變，氨氣的百分含量的變化趨勢．
          當橫坐標為壓強時，變化趨勢正確的是（選填字母序號）
          b
          b
          ，
          當橫坐標為溫度時，變化趨勢正確的是（選填字母序號）
          a
          a
          ．
          （2）如圖所示三個容積相同的容器①、②、③，若起始溫度相同，分別向三個容器中充入3mol H2和1mol N2，一定條件下反應，達到平衡時各容器中NH3物質的百分含量由大到小的順序為
          ①＜②＜③
          ①＜②＜③
          （填容器編號）
          （3）氨氣和氧氣從145℃就開始反應，在不同溫度和催化劑條件下生成不同產物（如圖所示）：
          4NH3+5O2?4NO+6H2O
          4NH3+3O2?2N2+6H2O
          溫度較低時以生成
          N2
          N2
          為主，溫度高于900℃時，NO產率下降的原因
          生成NO的反應為放熱反應，升高溫度轉化率下降
          生成NO的反應為放熱反應，升高溫度轉化率下降
          ．吸收塔中需要補充空氣的原因
          進一步與NO反應生成硝酸
          進一步與NO反應生成硝酸
          ．
          

			
          
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          工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產，流程如下：

          （1）工業(yè)生產時，制取氫氣的一個反應為：CO+H2O（g）?CO2+H2
          ①t℃時，往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣．反應建立平衡后，體系中c（H2）=0.12mol?L-1．該溫度下此反應的平衡常數(shù)K=
          1
          1
           （填計算結果）．
          ②保持溫度不變，向上述平衡體系中再加入0.1molCO，當反應重新建立平衡時，水蒸氣的轉化率α（H2O）=
          50%
          50%
          ．
             （2）合成塔中發(fā)生反應N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H＜0．下表為不同溫度下該反應的平衡常數(shù)．由此可推知，表中
          T1
          ＜
          ＜
          573K（填“＞”、“＜”或“=”）．
          （3）NH3和O2在鉑系催化劑作用下從145℃就開始反應：4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）△H=-905kJ?mol-1，不同溫度下NO產率如右圖所示．溫度高于900℃時，NO產率下降的原因
          溫度高于900℃時，平衡向左移動
          溫度高于900℃時，平衡向左移動
          ．
          （4）廢水中的N、P元素是造成水體富營養(yǎng)化的關鍵因素，農藥廠排放的廢水中常含有較多的NH4+和PO43-，一般可以通過兩種方法將其除去．
          ①方法一：將Ca（OH）2或CaO 投加到待處理的廢水中，生成磷酸鈣，從而進行回收．當處理后的廢水中c（Ca2+）=2×10-7 mol/L時，溶液中c（PO43-）=
          5×10-7
          5×10-7
          mol/L．
          （已知Ksp[Ca3（PO4）2]=2×10-33）
          ②方法二：在廢水中加入鎂礦工業(yè)廢水，就可以生成高品位的磷礦石-鳥糞石，反應的方程式為Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4↓．該方法中需要控制污水的pH為7.5～10，若pH高于10.7，鳥糞石的產量會大大降低．其原因可能為
          當pH高于10.7時，溶液中的Mg2+、NH4+會與OH-反應，平衡向逆反應方向移動
          當pH高于10.7時，溶液中的Mg2+、NH4+會與OH-反應，平衡向逆反應方向移動
          ．與方法一相比，方法二的優(yōu)點為
          能同時除去廢水中的氮，充分利用了鎂礦工業(yè)廢水
          能同時除去廢水中的氮，充分利用了鎂礦工業(yè)廢水
          ．
          

			
          
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          （1）合成塔中發(fā)生反應：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）+Q（Q＞0）．下表為不同溫度下該反應的平衡常數(shù)．
          

          


          
T/℃
T1
300
T2
          

          
K
1.00×107
2.45×105
1.88×103
          由此可推知，表中：T2
           
          300℃（填“＞”、“＜”或“=”）．
          （2）NH3和O2在鉑系催化劑作用下從145℃就開始反應：
          4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）+905kJ，不同溫度下NO氣體的產率如圖所示．溫度高于900℃時，NO氣體產率下降的原因是
           
          ．
          （3）吸收塔中反應為：3NO2+H2O?2HNO3+NO．從生產流程看，吸收塔中需要補充空氣，其原因是
           
          ．
          （4）硝酸廠的尾氣含有氮氧化物，不經處理直接排放將污染空氣．目前科學家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮氣和水，其反應機理為：
          CH4（g）+4NO2（g）→4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）+574kJ；
          CH4（g）+4NO（g）→2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）+1160kJ．
          則1mol甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為：
           
          ．
          

			
          
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          工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產，流程如圖：
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          （1）工業(yè)生產時，制取氫氣的一個反應為：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）．t℃時，往10L密閉容器中充入2mol CO和3mol水蒸氣．反應建立平衡后，體系中c（H2）=0.12mol?L-1．則該溫度下此反應的平衡常數(shù)K=
           
          （填計算結果）．
          （2）合成塔中發(fā)生反應N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0．下表為不同溫度下該反應的平衡常數(shù)．由此可推知，表中T1
           
          300℃（填“＞”、“＜”或“=”）．
          

          


          
T/℃
T1
300
T2
          

          
K
1.00×107
2.45×105
1.88×103
          （3）氨氣在純氧中燃燒生成一種單質和水，科學家利用此原理，設計成“氨氣-氧氣”燃料電池，則通入氨氣的電極是
           
          （填“正極”或“負極”）；堿性條件下，該電極發(fā)生反應的電極反應式為
           
          ．
          （4）用氨氣氧化可以生產硝酸，但尾氣中的NOx會污染空氣．目前科學家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮氣和水，反應機理為：
          CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ?mol-1
          CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ?mol-1
          則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為
           
          ．
          （5）某研究小組在實驗室以“Ag-ZSM-5”為催化劑，測得將NO轉化為N2的轉化率隨溫度變化情況如下圖．據圖分析，若不使用CO，溫度超過775℃，發(fā)現(xiàn)NO的轉化率降低，其可能的原因為
           
          ；在
          n(NO)
          n(CO)
          =1的條件下，應控制的最佳溫度在
           
          左右．
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