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            • 1. 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:\(\rm{N_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌2NH_{3}(g)+Q(Q > 0)}\)
              一种工业合成氨的简易流程图如下:

              完成下列填空:
              \(\rm{(1)}\)天然气中的\(\rm{H_{2}S}\)杂质常用氨水吸收,产物为\(\rm{NH_{4}HS.}\)一定条件下向\(\rm{NH_{4}HS}\)溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生\(\rm{.NH_{4}HS}\)的电子式是______,写出再生反应的化学方程式:______\(\rm{.NH_{3}}\)的沸点高于
              \(\rm{H_{2}S}\),是因为\(\rm{NH_{3}}\)分子之间存在着一种比______力更强的作用力.
              \(\rm{(2)}\)室温下,\(\rm{0.1mol/L}\)的氯化铵溶液和\(\rm{0.1mol/L}\)的硫酸氢铵溶液,酸性更强的是______,其原因是______\(\rm{.}\)已知:\(\rm{H_{2}SO_{4}}\):\(\rm{K_{i2}=1.2×10^{-2}NH_{3}⋅H_{2}O}\):\(\rm{K_{i}=1.8×10^{-5}}\).
              \(\rm{(3)}\)图\(\rm{2}\)表示\(\rm{500℃}\)、\(\rm{60.0MPa}\)条件下,原料气投料比与平衡时\(\rm{NH_{3}}\)体积分数的关系\(\rm{.}\)根据图中\(\rm{a}\)点数据计算\(\rm{N_{2}}\)的平衡体积分数:______\(\rm{(}\)答案用小数表示,保留\(\rm{3}\)位有效数字\(\rm{)}\).
              \(\rm{(4)}\)依据温度对合成氨反应的影响,在图\(\rm{3}\)坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,\(\rm{NH_{3}}\)物质的量变化的曲线示意图.
              \(\rm{(5)}\)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)______\(\rm{.}\)简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:______.
            • 2.

              \(\rm{(I)}\)化学工业发展推动社会进步。请回答下列问题:

              \(\rm{(1)}\)目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是 \(\rm{(}\)    \(\rm{)}\)

              A、硬水的软化            \(\rm{B}\)、电解饱和食盐水制造\(\rm{NaOH}\)

              C、电渗析淡化海水        \(\rm{D}\)、海水中提取金属镁

              \(\rm{(2)}\)提出联合制碱法的科学家是\(\rm{(}\)    \(\rm{)}\)   

              A.卢布兰   \(\rm{B.}\)索尔维   \(\rm{C.}\)侯德榜    \(\rm{D.}\)哈伯

              \(\rm{(3)}\) 关于合成氨工业的说法不正确的是\(\rm{(}\)    \(\rm{)}\)  

              A.常用铁触媒提高反应速率             \(\rm{B.}\)原料气中的氮气来源于空气  

              C.通过冷凝把氨从混合气中分离出来     \(\rm{D.}\)降低压强有利于氨的合成

              \(\rm{(4)}\)从沸腾炉排出的气体中不会使催化剂中毒的杂质是\(\rm{(}\)    \(\rm{)}\)

                     \(\rm{A}\)、水蒸气   \(\rm{B}\)  砷的化合物    \(\rm{C}\)  硒的化合物   \(\rm{D}\) 矿尘


              \(\rm{(II)}\)

              坐落在山东沿海地区的潍坊纯碱厂是我国重点大型企业,其生产工艺沿用我国化学侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:

              \(\rm{①}\)上述生产纯碱的方法称________,副产品的一种用途为______________________。

              \(\rm{②}\)沉淀池中发生的化学反应方程式是_________________________________________。

              \(\rm{③}\)写出上述流程中\(\rm{X}\)物质的分子式___________________。

              \(\rm{④}\)使原料氯化钠的利用率从\(\rm{70\%}\)提高到\(\rm{90\%}\)以上,主要是设计了______\(\rm{(}\)填上述流程中的编号\(\rm{)}\)的循环。

              \(\rm{⑤}\)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有_______。

              A.增大\(\rm{NH_{4}^{+}}\)的浓度,使\(\rm{NH_{4}Cl}\)更多地析出

              B.使\(\rm{NaHCO_{3}}\)更多地析出

              C.使\(\rm{NaHCO_{3}}\)转化为\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\),提高析出的\(\rm{NH_{4}Cl}\)纯度

            • 3.

              Ⅰ\(\rm{.}\)工业上制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题:
               
              \(\rm{(1)}\)在上述工业制硝酸的生产中,\(\rm{B}\)设备的名称是氧化炉,其中发生反应的化学方程式为 ____________________________________.
              \(\rm{(2)1909}\)年化学家哈伯在实验室首次合成了氨,\(\rm{2007}\)年化学家格哈德\(\rm{⋅}\)埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:
               
              分别表示\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{NH_{3}.}\)图\(\rm{②}\)表示\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{H_{2}}\)被吸附在催化剂表面,图\(\rm{⑤}\)表示生成的\(\rm{NH_{3}}\)离开催化剂表面,图\(\rm{③}\)的含义是 _________ .

              \(\rm{(3)}\)在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是 ___________________________.
              \(\rm{(4)}\)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:\(\rm{NO+NO_{2}+2NaOH=2NaNO_{2}+H_{2}O}\)
              \(\rm{NH_{3}}\)还原法:\(\rm{8NH_{3}+6NO_{2}}\) \(\rm{\underset{∆}{\overset{催化剂}{=}}}\) \(\rm{7N_{2}+12H_{2}O(NO}\)也有类似的反应\(\rm{)}\)
              以上两种方法中,符合绿色化学的是 _____________________.
              Ⅱ\(\rm{.}\)海带中含有丰富的碘\(\rm{.}\)为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:

              请填写下列空白:
              \(\rm{(5)}\)步骤\(\rm{①}\)灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是______\(\rm{(}\)从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处\(\rm{)}\).
              A.烧杯 \(\rm{B.}\)坩埚 \(\rm{C.}\)表面皿 \(\rm{D.}\)泥三角 \(\rm{E.}\)酒精灯 \(\rm{F.}\)干燥器
              \(\rm{(6)}\)步骤\(\rm{④}\)反应的离子方程式是:___________________________________.
              \(\rm{(7)}\)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:_________________________________________________________________.

            • 4.

              \(\rm{NH_{3}}\)是一种重要的化工原料,在生产、生活中用途广泛。

              \(\rm{(1)}\)已知:

              共价键

              键能\(\rm{/ kJ·mol^{-1}}\)

              \(\rm{H―H}\)

              \(\rm{436}\)

              \(\rm{N≡N}\)

              \(\rm{946}\)

              \(\rm{N―H}\)

              \(\rm{391}\)

              注:拆开气态物质中\(\rm{1 mol}\)某种共价键需要吸收的能量,就是该共价键的键能。

              \(\rm{N_{2} (g)+3 H_{2} (g)\overset{}{⇌} 2 NH_{3} (g)}\)  \(\rm{∆H =}\)___\(\rm{kJ·mol^{-1}}\)

              \(\rm{(2)}\)一定温度下,向恒容的密闭容器中充入\(\rm{N_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)发生反应:\(\rm{N_{2} +3H_{2}\overset{}{⇌} }\) \(\rm{2NH_{3}}\),测得各组分浓度随时间变化如图所示。


              \(\rm{①}\)表示\(\rm{c(N_{2})}\)的曲线是_________\(\rm{(}\)填“曲线\(\rm{A}\)”、“曲线\(\rm{B}\)”或“曲线\(\rm{C}\)”\(\rm{)}\)。

              \(\rm{②0~t_{0}}\)时用\(\rm{H_{2}}\)表示反应速率\(\rm{v(H_{2})}\)___\(\rm{mol·L^{-1}·min^{-1}}\)。

              \(\rm{③}\)下列能说明该反应达到平衡的是_____。

              \(\rm{a.}\)混合气体的压强不再变化

              \(\rm{b.2c(H_{2})=3c(NH_{3})}\)

              \(\rm{c.}\)混合气体的质量不再变化

              \(\rm{d.NH_{3}}\)的体积分数不再变化

            • 5. 硝酸铵是一种常用的化肥,其工业生产流程如图,请回答下列问题.

              \(\rm{(1)}\)写出反应容器\(\rm{B}\)中发生反应的化学方程式: ______ .
              \(\rm{(2)}\)吸收塔\(\rm{C}\)中通入空气的目的是 ______ ;\(\rm{C}\)、\(\rm{D}\)两个反应容器中发生的反应,属于氧化还原反应的是 ______ \(\rm{(}\)填反应容器代号\(\rm{)}\).
              \(\rm{(3)}\)浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶里,并放置在阴凉处,用化学方程式解释原因: ______ .
              \(\rm{(4)}\)金属铜与稀硝酸反应的离子方程式是 ______ ,该反应中稀硝酸表现的性质是 ______ .
            • 6.

              硝酸铵是一种常用的化肥,其工业生产流程如下图,请回答下列问题。

              \(\rm{(1)}\)写出反应容器\(\rm{B}\)中发生反应的化学方程式:________。

              \(\rm{(2)}\)吸收塔\(\rm{C}\)中通入空气的目的是________;

              \(\rm{(3)}\)浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶里,并放置在阴凉处,用化学方程式解释原因:_____________________________________。

              \(\rm{(4)}\)金属铜与稀硝酸反应的离子方程式是________,该反应中稀硝酸表现的性质是________。

            • 7.

              \(\rm{(1)}\)人类可以主动参与氮循环,合成氨工业就是参与的手段之一。以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法,它具有污染小、成本低等诸多优点。其过程大体如图\(\rm{1}\)所示:



              \(\rm{①}\)请写出用天然气制备氢气的化学方程式:______                          

              \(\rm{②}\)写出合成尿素\(\rm{[CO (NH_{2})_{2}]}\)反应的化学方程式:______                   

              \(\rm{③}\)写出\(\rm{O_{2}}\)与\(\rm{NH_{3}}\)在有催化剂的条件下反应生成\(\rm{NH_{4}NO_{3}}\)和\(\rm{H_{2}O}\)的化学方程式:     

              \(\rm{④}\)每生产\(\rm{1mol}\) \(\rm{NH_{4}NO_{3}}\)最少需要\(\rm{NH_{3}}\)______\(\rm{mol}\),而要生产这些\(\rm{NH_{3}}\)又最少需要\(\rm{CH_{4}}\)____\(\rm{mol}\);

              \(\rm{(2)}\)科学家已获得极具理论研究意义的\(\rm{N_{4}}\)分子,其结构为正四面体\(\rm{(}\)如图\(\rm{2).}\)已知断裂\(\rm{1molN-N}\)键吸收\(\rm{193kJ}\)热量,断裂\(\rm{1molN≡N}\)键吸收\(\rm{941kJ}\)热量,则\(\rm{1molN_{4}}\)气体转化为\(\rm{N_{2}}\)时要释放______\(\rm{kJ}\)能量。

            • 8. 自从\(\rm{1902}\)年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法以来,氮的固定的相关研究获得了不断的发展.
              \(\rm{(1)}\)分析下表数据可知:大气固氮反应属于 ______ \(\rm{(}\)填“吸热”或“放热”\(\rm{)}\)反应\(\rm{.2260℃}\)时,向\(\rm{2L}\)密闭容器中充入\(\rm{0.3molN_{2}}\)和\(\rm{0.3molO_{2}}\),模拟大气固氮反应,达到平衡时,\(\rm{N_{2}}\)的转化率是 ______ \(\rm{(}\)结果保留三位有效数字\(\rm{)}\).
              反应  大气固氮\(\rm{N_{2}(g)+O_{2}(g)⇌2NO(g)}\)
               温度\(\rm{/℃}\)  \(\rm{27}\)  \(\rm{2260}\)
               \(\rm{K}\)  \(\rm{3.84×10^{-31}}\)  \(\rm{1}\)
              \(\rm{(2)}\)工业固氮的主要形式是:\(\rm{N_{2}}\) \(\rm{(g)+3H_{2}}\) \(\rm{(g)⇌2NH_{3}}\) \(\rm{(g)\triangle H < 0}\),如图是当反应器中按\(\rm{n(N_{2})}\):\(\rm{n(H_{2})=1}\):\(\rm{3}\) 投料后,在\(\rm{200℃}\)、\(\rm{400℃}\)、\(\rm{600℃}\)下,反应达到平衡时,混合物中\(\rm{NH_{3}}\)的物质的量分数随压强的变化曲线.

              \(\rm{①}\)曲线\(\rm{a}\)对应的温度是 ______
              \(\rm{②}\)关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是 ______ \(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\).
              A.图中\(\rm{M}\)、\(\rm{N}\)、\(\rm{Q}\)点平衡常数\(\rm{K}\)的大小关系是\(\rm{K(M)=K(Q) > K(N)}\)
              B.工业合成氨之所以加入催化剂,是因为加入催化剂有利于提高反应的活化能
              C.相同压强下,投料相同,达到平衡所需时间关系为\(\rm{c > b > a}\)
              \(\rm{③N}\)点时\(\rm{c(NH_{3})=0.2mol/L}\),\(\rm{N}\)点的化学平衡常数\(\rm{K=}\) ______ \(\rm{(}\)结果保留两位小数\(\rm{)}\).
              \(\rm{(3)}\)合成氨原料气中的氢气可用天然气\(\rm{(}\)主要成分为\(\rm{CH_{4})}\)在高温、催化剂作用下与水蒸气反应制得,反应中每生成\(\rm{2mol}\) \(\rm{CO_{2}}\)吸收\(\rm{316kJ}\)热量,该反应的热化学方程式是 ______ ,该方法制得的原料气中主要杂质是\(\rm{CO_{2}}\),若用\(\rm{K_{2}CO_{3}}\)溶液吸收,该反应的离子方程式是 ______
              \(\rm{(4)}\)合成氨工业中含氨废水的处理方法之一是电化学氧化法,将含氨的碱性废水通入电解系统后,在阳极上氨被氧化成氮气而脱除,阳极的电极反应式为 ______
            • 9.
              工业上制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题.

              \(\rm{(1)}\)合成氨的工业设备名称是 ______ ,设备中设置热交换器的目的是 ______ ;此生产过程中,\(\rm{N_{2}}\)与\(\rm{H_{2}}\)合成\(\rm{NH_{3}}\)所用的催化剂是 ______ ;生产中原料气必须进行脱硫,目的是 ______ .
              \(\rm{(2)}\)吸收塔中反应为 ______ ,从生产流程看,吸收塔中需要补充空气,其原因是 ______ .
              \(\rm{(3)}\)生产硝酸的过程中常会发生一些氮的氧化物,可用如下三种方法处理:
              方法一:碱吸收法:\(\rm{NO+NO_{2}+2NaOH=2NaNO_{2}+NaNO_{3}+CO_{2}}\)
              方法二:氨还原法:\(\rm{8NH_{3}+6NO_{2} \dfrac { \underline{\;{催化剂}\;}}{\;}7N_{2}+12H_{2}O(}\)该反应放热,\(\rm{NO}\)也有类似的反应\(\rm{)}\)
              方法三:甲烷吸收法:\(\rm{CH_{4}(g)+2NO_{2}(g)=CO_{2}(g)+N_{2}(g)+2H_{2}O(g)\triangle H=+867kJ/mol(NO}\)也有类似反应\(\rm{)}\)
              上述三种方法中,方法一最大的缺点是 ______ ;方法二和方法三相比,优点是 ______ ,缺点是 ______ .
              \(\rm{(4)}\)某化肥厂用\(\rm{NH_{3}}\)制备\(\rm{NH_{4}NO_{3}}\),已知:由\(\rm{NH_{3}}\)制\(\rm{NO}\)的产率是\(\rm{94\%}\),\(\rm{NO}\)制\(\rm{HNO_{3}}\)的产率是\(\rm{89\%}\),则制\(\rm{HNO_{3}}\)所用\(\rm{NH_{3}}\)的质量占总消耗\(\rm{NH_{3}}\)质量\(\rm{(}\)不考虑其它损耗\(\rm{)}\)的 ______ \(\rm{\%(}\)保留三位有效数字\(\rm{)}\).
            • 10.
              工业合成氨技术是对人类的巨大贡献之一\(\rm{.}\)下面是合成氨的简要流程示意图:

              \(\rm{(1)}\)设备 \(\rm{I}\)的名称是 ______ ,沿\(\rm{X}\)路线循环的物质是 ______ \(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\).
              A.\(\rm{N_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)     \(\rm{B.}\)催化剂      \(\rm{C.NH_{3}}\)D.\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{H_{2}}\)和\(\rm{NH_{3}}\)
              \(\rm{(2)}\)合成氨中\(\rm{H_{2}}\)可以由焦炭和水蒸汽反应获得\(\rm{.}\)请写出该反应的化学方程式: ______ .
              \(\rm{(3)}\)原料气中往往含有\(\rm{H_{2}S}\)、\(\rm{CO}\)、\(\rm{CO_{2}}\)等杂质,必须除去这些杂质的目的是 ______ ,常用\(\rm{K_{2}CO_{3}}\)溶液除去\(\rm{CO_{2}}\),其反应的离子方程式为 ______ .
              \(\rm{(4)}\)近年有人将电磁场直接加在氮气和氢气反应的容器内,在较低的温度和压强条件下合成氨,获得了较高的产率\(\rm{.}\)电磁场对合成氨反应本质的影响是 ______ ,该方法的优点是 ______ .
              \(\rm{(4)}\)合成氨工业往往含有大量含氨废水,为了防止对环境造成污染,可以利用电解法将\(\rm{NH_{3}⋅H_{2}O}\)转化为对环境无污染的加以处理\(\rm{.}\)电解时以石墨做电极,以硝酸作为电解质,则理论上处理\(\rm{1mol}\) \(\rm{NH_{3}⋅H_{2}O}\),电路中转移电子 ______ \(\rm{mol}\),阳极的电极反应式为 ______ .
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