题目
题型:不详难度:来源:
(1)生成水煤气的热化学方程式是 ;
(2)合成氨需要在较大的压力下进行的原因是 ;
(3)温度过高或过低对合成氨的影响是 ;
(4)由氨生成HNO3的各步反应的化学方程式是 ;
(5)某化肥厂由NH3制备HNO3,进而生产硝铵(NH4NO3)。假设由氨氧化生成HNO3的总产率是85%,而HNO3和NH3完全反应生成NH4NO3。列式计算:
①从NH3制取NH4NO3过程中,用于中和硝酸所需的氨占总的氨消耗量的分数;
②若氨的消耗总量为100 kg,可生产NH4NO3的量。
答案
(1)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),△H =" +131.4" kJ ·mol-1
(2)合成氨是体积减少的反应,加大压力有利于平衡向生成氨的方向移动
(3)温度过低反应速率慢;合成氨为放热反应,温度过高反应向氨分解的方向进行
(4)4NH3+5NO4NO+6H2O,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO
(5)①中和硝酸所需的氨占总的氨消耗量的分数为
②可生产NH4NO3:100kg×46%×=216kg
解析
(2)工业合成氨的化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反应的特点是:正反应为气体体积减小的放热反应。因此根据平衡移动原理,应采用较大的压强,使平衡向生成氨的方向移动。
(3)在工业上,选择反应条件是既要考虑反应速率,又要考虑反应的产率(即化学平衡);还要考虑催化剂的催化活性问题。因此在合成氨工业中采用的温度为700K,因为在此温度时催化剂——铁触媒的催化活性最高,同时温度过低反应速率太小,温度过高不利于平衡向生成氨的方向移动。
(4)工业制硝酸采用的是氨氧化法,其反应的化学方程式为4NH3+5NO4NO+6H2O,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO。
(5)①根据题目要求可知反应的关系为NH3~HNO3、NH3+HNO3=NH4NO3,假设中硝酸所用的氨气的物质的量为1 mol,则中的硝酸为1 mol。根据题目生产硝酸时的总产率为85%,则生产这1 mol硝酸利用了氨的物质的量为,所以中和硝酸所需的氨占总的氨消耗量的分数为。
②根据上一问可知100kg氨中用于中和硝酸的氨有100kg×46%=46kg。则
NH3+HNO3=NH4NO3
17 80
46kg m(NH4NO3)
所以m(NH4NO3)==216kg。
核心考点
试题【(15分)1mol水蒸汽和炽热的焦炭反应生成水煤气,反应吸热131.4 kJ ·mol-1。利用该反应生成的氢气和空气中的氮气合成氨,其反应的△H<0。氨可以用】;主要考察你对磷及其化合物等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.第四周期IVA族 | B.第五周期IVA族 |
C.第四周期VA族 | D.第五周期VA族 |
(1)实验室制取氨气的化学方程式是 。
(2)①右图是进行氨气喷泉实验的装置,引发喷泉的操作步骤是 。
②氨气使烧杯中溶液由无色变为红色,其原因是_______________________________(用电离方程式表示)。
(3)该小组同学设计了下图所示的实验装置(部分夹持仪器未画出),探究氨气的还原性并检验产物。
①实验现象为:黑色CuO变为红色;白色无水CuSO4粉末变为蓝色;同时生成一种无色气体,该气体无污染。请写出氨气与CuO反应的化学方程式 。
②碱石灰的作用是 。
③该装置存在明显缺陷,请指出存在的问题并提出改进意见
。
(4)有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。已知:Cu2O是一种碱性氧化物;在酸性溶液中,Cu+的稳定性比Cu2+差(Cu+Cu + Cu2+)。
请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O。
;
(5)工业废气中的氮氧化物是主要的大气污染物之一。为了治理污染,工业上常用氨气与之发生反应:NOx+NH3→N2+H2O,使其转化为无毒的N2 。现有NO2和NO的混合气体3.0 L,跟3.4 L(同温同压下)NH3反应,恰好使其全部转化为氮气,则原混合气体中,NO2与NO的体积比是__________。
(1)氨气催化氧化的化学方程式为 。
(2)工业合成氨的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);△H=-92.2kJ/mol。
有关键能:N="N945.6kJ/mol" N-H391.0kJ/mol,则H—H键能为 。
(3)500°C、50Mpa时,在容积为VL的定容器中加入n mol N2、3n mol H2,反应达到平衡后N2的转化率为a。则容器内气体的压强反应前与平衡时的比值为 。
(4)合成氨原料中的H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。部分1mol物质完全燃烧生成常温下稳定氧化物的△H数据如下表:
物质 | △H(kJ/mol) |
H2(g) | -285.8 |
CO(g) | -283.0 |
CH4(g) | -890.3 |
(5)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl—NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。写出该电池的正极反应式 。
(6)若把标准状况下6.72L氨气通入到100g19.6%的硫酸溶液中,所得溶液中的溶质是
,溶液中离子浓度从大到小的顺序是 。
(1)同磷灰石[主要成分]在高温下制备黄磷(P4)的热化学方程式为:
4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) ;H
上述反应中,副产物矿渣可用来
(2)三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构式见右图)之间脱去两个水分子产物,其结构式为 。三聚磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂,其化学式为
(3)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍。
化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2-,在酸性等条件下发生下述反应:
Ni2+ + H2PO2-+ → Ni++ H2PO3-+
请配平该离子方程式。
A.常温下使品红溶液褪色的气体一定是SO2 |
B.常温下使湿润的KI淀粉试纸变蓝的气体一定是Cl2 |
C.常温下使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一定是NH3 |
D.常温下使溴的四氯化碳溶液褪色的气体一定是C2H4 |
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