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        1. 工業(yè)生產(chǎn)硝酸的流程圖如下:
          精英家教網(wǎng)
          請(qǐng)回答下列問題:
          (1)寫出硝酸在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要作用
           
          (任寫一條).精英家教網(wǎng)
          (2)已知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H=-92.4kJ?mol-1.請(qǐng)回答:
          ①當(dāng)合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變某一外界條件(不改變N2、H2和NH3的量),反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如右圖所示.圖中tl時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是
           

          其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段時(shí)間是
           

          ②溫度為T℃時(shí),將2a mol H2和a mol N2放入0.5L密閉容器中,充分反應(yīng)后測(cè)得N2的轉(zhuǎn)化率為50%.則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的為
           

          (3)氨催化氧化的化學(xué)方程式為
           
          ,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)溫度升高時(shí),反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K值
           
          (增大、減小、無影響).
          (4)今年“兩會(huì)”后,黨和國家更加重視環(huán)保.工業(yè)上常用純堿溶液來吸收硝酸廠尾氣中的二氧化氮,吸收產(chǎn)物中有亞硝酸鈉、硝酸鈉和二氧化碳,該化學(xué)方程式為
           
          ;還可以利用氫氣在催化劑下把氮的氧化物還原為
           
          和水.
          分析:(1)硝酸是強(qiáng)酸,含有植物生長(zhǎng)所需的氮元素,可作化肥,硝酸可制炸藥等,據(jù)此分析解答;
          (2)①根據(jù)圖象可知正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時(shí)增大,且正反應(yīng)比逆反應(yīng)增加得快,結(jié)合影響平衡移動(dòng)的因素解答;根據(jù)圖象中平衡段t0-t1、t2-t3、t4-t5、t5-t6分析解答,t4-t5指反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行后達(dá)到的平衡;
          ②平衡常數(shù)指各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值,依據(jù)化學(xué)方程式和平衡常數(shù)的概念寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù);
          (3)在一定條件下氨氣與氧氣反應(yīng)生成一氧化氮和水;平衡常數(shù)指各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值;根據(jù)該反應(yīng)為放熱反應(yīng)判斷溫度升高K值變化;
          (4)純堿溶液吸收NO2,生成亞硝酸鹽、硝酸鹽,根據(jù)化合價(jià)升降法配平;利用氫氣在催化劑下把氮的氧化物還原發(fā)生4H2+2NO2
           催化劑 
          .
           
          =4H2O+N2,據(jù)此分析解答.
          解答:解:(1)植物生長(zhǎng)需氮元素,硝酸可以和氨氣反應(yīng)生成硝酸銨作肥料,有機(jī)合成中用硝酸制取硝基化合物,國防工業(yè)制炸藥,工業(yè)生產(chǎn)中溶解金屬,
          故答案為:化肥、有機(jī)化工(染料、制藥、照相材料、顏料、塑料、合成纖維)或者國防工業(yè)(炸藥);
          (2)①N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)該反應(yīng)正反應(yīng)為體積縮小的反應(yīng)、放熱反應(yīng),當(dāng)合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變某一外界條件(不改變N2、H2和NH3的量),根據(jù)圖象可知正反應(yīng)比逆反應(yīng)增加得快,說明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),能向正反應(yīng)方向移動(dòng)的有降溫、增大壓強(qiáng),減小生成物濃度,但正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時(shí)增大,不可能是降低溫度和減小生成物濃度,只能是增大壓強(qiáng);圖中t0-t1、t2-t3、t4-t5、t5-t6均已達(dá)到平衡,但t0-t1、t2-t3,是正向進(jìn)行達(dá)到平衡,而t4-t5、t5-t6是逆向達(dá)到平衡,所以表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段時(shí)間是t2-t3,
          故答案為:增大壓強(qiáng);t2-t3; 
          ②平衡常數(shù)指各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值;溫度為T℃時(shí),將2a mol H2和a mol N2放入0.5L密閉容器中,充分反應(yīng)后測(cè)得N2的轉(zhuǎn)化率為50%,物質(zhì)濃度發(fā)生的變化如下:
                           N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
          起始濃度(mol/L) 2a     4a         0
          變化濃度(mol/L) a      3a         2a
          平衡濃度(mol/L) a      a           2a        
          該反應(yīng)的平衡常數(shù)為:k=
          C2(NH3)
          C(N2C3(H2)
          =
          ( 2a )2
            a ×a3        
          =
          4
          a2 
          ,
          故答案為:
          4
          a2 

          (3)氨催化氧化的產(chǎn)物是一氧化氮和水,是工業(yè)生產(chǎn)硝酸獲得一氧化氮的一步反應(yīng),化學(xué)方程式為4NH3+5O2
           Pt-Rh 
          .
          4NO+6H2O;平衡常數(shù)指各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值;K=
          C4(NO)×C6(H2O)
          C4(NH3C5(O2)
          ,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向著逆向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)減小,
          故答案為:4NH3+5O2
           Pt-Rh 
          .
          4NO+6H2O;減小;
          (4)純堿和二氧化氮反應(yīng),生成亞硝酸鹽、硝酸鹽,根據(jù)化合價(jià)升降相等,配平反應(yīng)的方程式,2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2;氫氣和二氧化氮反應(yīng)4H2+2NO2
           催化劑 
          .
           
          =4H2O+N2,
          故答案為:2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2;氮?dú)猓?/div>
          點(diǎn)評(píng):本題主要考查化學(xué)平衡的影響因素、化學(xué)平衡平衡常數(shù)的應(yīng)用等知識(shí),掌握平衡移動(dòng)與圖象的關(guān)系是解答的關(guān)鍵,題目難度中等.
          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

          (20分)

          (I)多項(xiàng)選擇題(6分)

          關(guān)于化工生產(chǎn)的下列敘述中,正確的是              

          A.生產(chǎn)普通玻璃的原料是石灰石、石英、純堿,在玻璃熔爐中發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化

          B.工業(yè)上合成氨沒有采用更大的壓強(qiáng)是從設(shè)備和動(dòng)力要求方面考慮的

          C.加熱法只適用于軟化暫時(shí)硬度的硬水

          D.工業(yè)上采用電解熔融氯化鋁生產(chǎn)金屬鋁

          E.用高純度焦炭與石英砂反應(yīng)可制得純度達(dá)到9個(gè)9的單晶硅材料

          (II)(14分)

          工業(yè)上制取硝酸銨的流程圖如下,請(qǐng)回答下列問題:?

          (1)1909年化學(xué)家哈伯在實(shí)驗(yàn)室首次合成了氨。2007年化學(xué)家格哈德·埃特爾在哈伯研究所證實(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w催化劑表面合成氨的反應(yīng)過程,示意如下:

           

          分別表示N2、H2、NH3。圖⑤表示生成的NH3離開催化劑表面,圖②和圖③的含義分別是                                          。

          (2)在合成氨的設(shè)備(合成塔)中,設(shè)置熱交換器的目的是                           ;

          在合成硝酸的吸收塔中通入空氣的目的是                                   。

          (3)生產(chǎn)硝酸的過程中常會(huì)產(chǎn)生一些氮的氧化物,可用如下兩種方法處理:

          堿液吸收法:NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O

          NH3還原法:8NH3+6NO2 7N2+12H2O(NO也有類似的反應(yīng))

          請(qǐng)從綠色化學(xué)的角度分析兩種方法的優(yōu)劣:                               

          (4)某化肥廠用NH3制備NH4NO3。已知:由NH3制NO的產(chǎn)率是96%、NO制HNO3的產(chǎn)率是92%,則制HNO3所用去的NH3的質(zhì)量占總耗NH3質(zhì)量(不考慮其它損耗)的       %。

          (5)硝酸銨是一種常用的氮肥,在貯存和使用該化肥時(shí),把應(yīng)注意的事項(xiàng)及理由填入下表。

           

          注意事項(xiàng)

          理由

           

           

           

           

           

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          科目:高中化學(xué) 來源:2010年海南省?谑懈呷聦W(xué)期高考調(diào)研(一)化學(xué)試題 題型:填空題

          (20分)
          (I)多項(xiàng)選擇題(6分)
          關(guān)于化工生產(chǎn)的下列敘述中,正確的是              。

          A.生產(chǎn)普通玻璃的原料是石灰石、石英、純堿,在玻璃熔爐中發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化
          B.工業(yè)上合成氨沒有采用更大的壓強(qiáng)是從設(shè)備和動(dòng)力要求方面考慮的
          C.加熱法只適用于軟化暫時(shí)硬度的硬水
          D.工業(yè)上采用電解熔融氯化鋁生產(chǎn)金屬鋁
          E.用高純度焦炭與石英砂反應(yīng)可制得純度達(dá)到9個(gè)9的單晶硅材料
          (II)(14分)
          工業(yè)上制取硝酸銨的流程圖如下,請(qǐng)回答下列問題:?

          (1)1909年化學(xué)家哈伯在實(shí)驗(yàn)室首次合成了氨。2007年化學(xué)家格哈德·埃特爾在哈伯研究所證實(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w催化劑表面合成氨的反應(yīng)過程,示意如下:

          分別表示N2、H2、NH3。圖⑤表示生成的NH3離開催化劑表面,圖②和圖③的含義分別是                、                          。
          (2)在合成氨的設(shè)備(合成塔)中,設(shè)置熱交換器的目的是                           
          在合成硝酸的吸收塔中通入空氣的目的是                                  。
          (3)生產(chǎn)硝酸的過程中常會(huì)產(chǎn)生一些氮的氧化物,可用如下兩種方法處理:
          堿液吸收法:NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O
          NH3還原法:8NH3+6NO2 7N2+12H2O(NO也有類似的反應(yīng))
          請(qǐng)從綠色化學(xué)的角度分析兩種方法的優(yōu)劣:                               
          (4)某化肥廠用NH3制備NH4NO3。已知:由NH3制NO的產(chǎn)率是96%、NO制HNO3的產(chǎn)率是92%,則制HNO3所用去的NH3的質(zhì)量占總耗NH3質(zhì)量(不考慮其它損耗)的       %。
          (5)硝酸銨是一種常用的氮肥,在貯存和使用該化肥時(shí),把應(yīng)注意的事項(xiàng)及理由填入下表。
           
          注意事項(xiàng)
          理由

           
           

           
           

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          科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年吉林省白山市高三第一次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

          工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的流程圖如下:請(qǐng)回答下列問題:

          (1)早期生產(chǎn)硫酸以黃鐵礦為原料,但現(xiàn)在工廠生產(chǎn)硫酸以硫黃為原料,理由是          。

          (2)在氣體進(jìn)入催化反應(yīng)室前需凈化的原因是                         

          (3)在催化反應(yīng)室中通常使用常壓,在此條件下SO2的轉(zhuǎn)化率為90%。但是部分發(fā)達(dá)國家采取高壓條件下制取SO3,采取加壓措施的目的除了加快反應(yīng)速率外,還可以                               ,從而提高生產(chǎn)效率。

          (4)工業(yè)生產(chǎn)中常用氨-酸法進(jìn)行尾氣脫硫,以達(dá)到消除污染,廢物利用的目的。用化學(xué)方程式表示其反應(yīng)原理:                                                       。

          (5)除硫酸工業(yè)外,還有許多工業(yè)生產(chǎn)。下列相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)流程中正確的是         

          A.海水提溴:海水濃縮溴蒸氣液溴

          B.海水提鎂:海灘貝殼石灰水MgO

          C.工業(yè)制硝酸:空氣NO2硝酸→尾氣處理

          D.工業(yè)合成氨:天然氣氫氣NH3、H2、N2

           

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          科目:高中化學(xué) 來源:2010年海南省?谑懈呷聦W(xué)期高考調(diào)研(一)化學(xué)試題 題型:填空題

          (20分)

          (I)多項(xiàng)選擇題(6分)

          關(guān)于化工生產(chǎn)的下列敘述中,正確的是               。

          A.生產(chǎn)普通玻璃的原料是石灰石、石英、純堿,在玻璃熔爐中發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化

          B.工業(yè)上合成氨沒有采用更大的壓強(qiáng)是從設(shè)備和動(dòng)力要求方面考慮的

          C.加熱法只適用于軟化暫時(shí)硬度的硬水

          D.工業(yè)上采用電解熔融氯化鋁生產(chǎn)金屬鋁

          E.用高純度焦炭與石英砂反應(yīng)可制得純度達(dá)到9個(gè)9的單晶硅材料

          (II)(14分)

          工業(yè)上制取硝酸銨的流程圖如下,請(qǐng)回答下列問題:?

          (1)1909年化學(xué)家哈伯在實(shí)驗(yàn)室首次合成了氨。2007年化學(xué)家格哈德·埃特爾在哈伯研究所證實(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w催化劑表面合成氨的反應(yīng)過程,示意如下:

           

          分別表示N2、H2、NH3。圖⑤表示生成的NH3離開催化劑表面,圖②和圖③的含義分別是                 、                          

          (2)在合成氨的設(shè)備(合成塔)中,設(shè)置熱交換器的目的是                           

          在合成硝酸的吸收塔中通入空氣的目的是                                   。

          (3)生產(chǎn)硝酸的過程中常會(huì)產(chǎn)生一些氮的氧化物,可用如下兩種方法處理:

          堿液吸收法:NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O

          NH3還原法:8NH3+6NO2 7N2+12H2O(NO也有類似的反應(yīng))

          請(qǐng)從綠色化學(xué)的角度分析兩種方法的優(yōu)劣:                               

          (4)某化肥廠用NH3制備NH4NO3。已知:由NH3制NO的產(chǎn)率是96%、NO制HNO3的產(chǎn)率是92%,則制HNO3所用去的NH3的質(zhì)量占總耗NH3質(zhì)量(不考慮其它損耗)的        %。

          (5)硝酸銨是一種常用的氮肥,在貯存和使用該化肥時(shí),把應(yīng)注意的事項(xiàng)及理由填入下表。

           

          注意事項(xiàng)

          理由

           

           

           

           

           

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