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            • 1. 氨和肼(N2H4)既是工业原料,又是重要的化工产品,工业上由氨生产硝酸的工艺流程如图:

              (1)肼(N2H4)中氮元素的化合价为______
              (2)实验室久置的浓硝酸发黄,请用化学方程式表示其原理______.
              (3)肼在一定条件下可发生分解反应:3N2H4(g)⇌N2(g)+4NH3(g),已知断裂Imol N-H、N-N、N≡N分别需要吸收能量390.8kJ、193kJ、946kJ.则该反应的反应热△H=______kJ/mol.
              (4)某化学兴趣小组模拟NH3的合成,
              ①在其它条件不变的情况下,改变n(H2)/n(N2)投料比与平衡时NH3的体积分数的关系如图1所示,则当投料比为4时,达平衡后NH3的体积分数可能是图中的点______(填“D”“E”或“F”).

              ②现有容积为1L的甲乙两个恒温恒容密闭容器,向甲中加入2mol N2和6mol H2气体后发生如下反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-a kJ•mol-1,反应达到平衡状态时生成2mol NH3,放出热量Q1kJ;乙中加入2molNH3,反应达到平衡时,吸收热量Q2kJ,则Q1与Q2的相互关系正确的是______.
              A.Q1+Q2=a   B.Q1+2Q2<2a   C.Q1+2Q2>2a   D.Q1+Q2<a
              (5)氨在氧化炉主要有以下两个反应:
              a  4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.5kJ/mol
              b  4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g)△H=-1267kJ/mol
              ①一定温度下,在2L的密闭容器中充入mol NH3与3mol O2发生反应b,达到平衡后测得容器中NH3的物质的量为2mol,则反应b的化学平衡常数K=______.
              ②一定温度下,在氧化炉中通入10molNH3发生反应 a,测得体系向外界释放2000kJ热量,则此时氨气的转化率为______(结果保留两位小数).
               ③测得温度对NO、N2产率的影响如图2所示,下列说法错误的是______.
              A.升高温度,反应 a和b的平衡常数均增大
              B.840℃后升高温度,反应a的正反应速率减小,反应b的正反应速率增大
              C.900℃后,NO产率下降的主要原因是反应a平衡逆向移动
              D.800℃左右时,氨的催化氧化主要按照反应a 进行.
            • 2.
              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 ______ ,其中发生反应的化学方程式为 ______ .
              \(\rm{(2)}\)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 ______ \(\rm{.1909}\)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\(\rm{⑤}\)表示生成的\(\rm{NH_{3}}\)离开催化剂表面,图\(\rm{②}\)和图\(\rm{③}\)的含义分别是 ______ 、 ______ .
              \(\rm{(3)}\)在合成氨的设备\(\rm{(}\)合成塔\(\rm{)}\)中,设置热交换器的目的是 ______ ;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:\(\rm{8NH_{3}+6NO_{2}}\) \(\rm{ \dfrac { \underline{\;{催化剂}\;}}{\triangle }}\) \(\rm{7N_{2}+12H_{2}O(NO}\)也有类似的反应\(\rm{)}\)
              以上两种方法中,符合绿色化学的是 ______ .
              \(\rm{(5)}\)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\(\rm{96\%}\)、\(\rm{NO}\)制\(\rm{HNO_{3}}\)的产率是\(\rm{92\%}\),则制\(\rm{HNO_{3}}\)所用去的\(\rm{NH_{3}}\)的质量占总耗\(\rm{NH_{3}}\)质量\(\rm{(}\)不考虑其它损耗\(\rm{)}\)的 ______ \(\rm{\%.}\)
            • 3.
              某化工厂以天然气、水、空气为基本原料联合生产氨、硝酸,获得了良好的经济效益,下面是其生产流程图.

              \(\rm{(1)}\)试剂\(\rm{a}\)可能是 ______ ,设备\(\rm{B}\)的名称为 ______ ,设备\(\rm{A}\)中的化学方程式为 ______ .
              \(\rm{(2)}\)该化工厂合成氨时的压强\(\rm{40MPa}\),温度为\(\rm{500℃}\)左右,在此条件下,测定达到平衡时混合气体中\(\rm{NH_{3}}\)的体积分数约为\(\rm{35.2\%}\).
              \(\rm{①}\)在保持温度、压强不变的情况下,写出一种能提高合成塔中\(\rm{H_{2}}\)转化率的方法 ______ ,温度越低,\(\rm{NH_{3}}\)的产率越高,为何不在较低温度下进行合成 ______ .
              \(\rm{②}\)从合成塔中出来的\(\rm{NH_{3}}\)的体积分数通常约为\(\rm{15\%}\),其原因是 ______ .
              \(\rm{(3)}\)从设备\(\rm{B}\)中出来的硝酸浓度较小,通常先加入一定量的硝酸镁后再进行蒸馏
              \(\rm{①}\)下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是: ______
              \(\rm{a.}\)浓硫酸\(\rm{b.}\)硫酸镁\(\rm{c.}\)生石灰
              \(\rm{②}\)蒸馏时通常采用减压蒸馏,这样做的主要目的是 ______ .
              \(\rm{(4)}\)用尿素\(\rm{[CO(NH_{2})_{2}]}\)处理尾气时可得到纯净的两种常见无毒气体,反应过程为:\(\rm{NO}\)、\(\rm{NO_{2}}\)在水中反应转化亚硝酸,然后亚硝酸再与尿素反应,写出后者反应的化学方程式: ______ .
            • 4.
              工业上制取硝酸的主要流程图如图

              \(\rm{(1)}\)工业合成氨的原料是\(\rm{N_{2}}\)和\(\rm{H_{2}.}\)装置\(\rm{A}\)的名称是 ______ ;其中\(\rm{N_{2}}\)可从空
              气中分离出来,方法是先将空气 ______ ,然后 ______ 即可得到;
              \(\rm{H_{2}}\)可以水和天然气为原料在催化剂作用下高温制取,其化学方程式为 ______ .
              \(\rm{(2)}\)在原料气制备过程中混有的\(\rm{CO}\)对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的\(\rm{CO}\),可通过反应\(\rm{CO(g)+H_{2}O(g)═CO_{2}(g)+H_{2}(g)}\)来实现\(\rm{.}\)已知\(\rm{1100K}\)时该反应的平衡常数\(\rm{K=0.64}\),若要使\(\rm{CO}\)的转化率超过\(\rm{80\%}\),则起始物中\(\rm{c(H_{2}O)}\):\(\rm{c(CO)}\)不低于 ______ .
            • 5.
              氨、硝酸、硝酸铵、硝酸铜是重要的化工产品,工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如图,请回答下列问题:

              \(\rm{(1)}\)吸收塔中通入空气的作用是 ______ ;下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是 ______ .
              A.浓硫酸     \(\rm{B.}\)氯化钙     \(\rm{C.}\)生石灰      \(\rm{D.}\)硝酸亚铁
              \(\rm{(2)}\)制硝酸尾气中的氮氧化物常用尿素\(\rm{[CO(NH_{2})_{2}]}\)作为吸收剂,其主要的反应为:\(\rm{NO}\)、\(\rm{NO_{2}}\)混合气与水反应生成亚硝酸,亚硝酸再与尿素\(\rm{[CO(NH_{2})_{2}]}\)反应生成\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{N_{2}}\),反应的化学方程式: ______ 、 ______ .
              \(\rm{(3)}\)在氧化炉里,催化剂存在时氨气和氧气反应:\(\rm{4NH_{3}+5O_{2}═4NO+6H_{2}O}\) \(\rm{4NH_{3}+3O_{2}═2N_{2}+6H_{2}O}\)在不同温度时生成产物如图一所示\(\rm{.}\)在氧化炉里,反应温度通常控制在\(\rm{800℃~900℃}\)的理由是 ______ .
              \(\rm{(4)}\)如图二所示装置可用于电解\(\rm{NO}\)制备 \(\rm{NH_{4}NO_{3}}\),电解总反应方程式为 ______ ,需补充氨气的理由是 ______ .
              \(\rm{(5)}\)工业上通常用铜与浓硝酸反应制得光谱纯硝酸铜晶体\(\rm{(}\)化学式为\(\rm{Cu(NO_{3})_{2}⋅3H_{2}O}\),摩尔质量为\(\rm{242g/mol)}\).
              已知:\(\rm{25℃}\)、\(\rm{1.01×10^{5}Pa}\)时,在密闭容器发生反应:\(\rm{2NO_{2}⇌N_{2}O_{4}}\),达到平衡时,\(\rm{c(NO_{2})=0.0400mol/L}\),\(\rm{c(N_{2}O_{4})=0.0100mol/L.}\)现用一定量的\(\rm{Cu}\)与足量的浓高纯度硝酸反应,制得\(\rm{5.00L}\)已达到平衡的\(\rm{N_{2}O_{4}}\)和\(\rm{NO_{2}}\)的混合气体\(\rm{(25℃}\)、\(\rm{1.01×10^{5}Pa)}\),理论上生成光谱纯硝酸铜晶体的质量为 ______  \(\rm{g}\).
            • 6.
              氨、硝酸、硝酸铵、硝酸铜是重要的化工产品,工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如图\(\rm{1}\),请回答下列问题:

              \(\rm{(1)}\)吸收塔中通入空气的作用是 ______ ;下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是 ______ .
              A.浓硫酸        \(\rm{B.}\)氯化钙        \(\rm{C.}\)生石灰      \(\rm{D.}\)硝酸亚铁
              \(\rm{(2)}\)制硝酸尾气中的氮氧化物常用尿素\(\rm{[CO(NH_{2})_{2}]}\)作为吸收剂,其主要的反应为:\(\rm{NO}\)、\(\rm{NO_{2}}\)混合气与水反应生成亚硝酸,亚硝酸再与尿素\(\rm{[CO(NH_{2})_{2}]}\)反应生成\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{N_{2}}\),反应的化学方程式为 ______ 、 ______ .
              \(\rm{(3)}\)在氧化炉里,催化剂存在时氨气和氧气反应:\(\rm{4NH_{3}+5O_{2}⇌4NO+6H_{2}O}\),\(\rm{4NH_{3}+3O_{2}⇌2N_{2}+6H_{2}O}\) 在不同温度时生成产物如图\(\rm{2}\)所示\(\rm{.}\)在氧化炉里,反应温度通常控制在\(\rm{800℃~900℃}\)的理由是 ______ .

              \(\rm{(4)}\)如图\(\rm{3}\)所示装置可用于电解\(\rm{NO}\)制备 \(\rm{NH_{4}NO_{3}}\),电解总反应方程式为 ______ ,需补充氨气的理由是 ______ .
              \(\rm{(5)}\)工业上通常用铜与浓硝酸反应制得光谱纯硝酸铜晶体\(\rm{(}\)化学式为\(\rm{Cu(NO_{3})_{2}⋅3H_{2}O}\),摩尔质量为\(\rm{242g/mol).}\)已知:\(\rm{25℃}\)、\(\rm{1.01×10^{5}Pa}\)时,在密闭容器发生反应:\(\rm{2NO_{2}⇌N_{2}O_{4}}\),达到平衡时,\(\rm{c(NO_{2})=0.0400mol/L}\),\(\rm{c(N_{2}O_{4})=0.0100mol/L.}\)现用一定量的\(\rm{Cu}\)与足量的浓高纯度硝酸反应,制得\(\rm{5.00L}\)已达到平衡的\(\rm{N_{2}O_{4}}\)和\(\rm{NO_{2}}\)的混合气体\(\rm{(25℃}\)、\(\rm{1.01×10^{5}Pa)}\),理论上生成光谱纯硝酸铜晶体的质量为 ______ \(\rm{g.}\)
            • 7.
              硝酸钱可用作化肥、军用炸药、杀虫剂、冷冻剂等,工业制取硝酸钱的工艺流程如图\(\rm{1}\):

              \(\rm{(l)}\)合成氨气的工业设备名称是 ______ ,设备中设置热交换器的目的是 ______ ,合成氨的原料气必须先脱硫,目的是 ______
              \(\rm{(2)}\)吸收塔中反应的化学方程式为 ______ 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产生氮的氧化物,可用如下三种方法处理:
              方法一:碱性溶液吸收法
              \(\rm{NO+NO_{2}+2NaOH=2NaNO_{2}+H_{2}O}\);
              \(\rm{2NO_{2}+N2CO_{3}=NaNO_{2}+NaNO_{3}+CO_{2}}\)
              方法二:\(\rm{NH_{3}}\)还原法
              \(\rm{8NH_{3}(g)+6NO_{2}(g)═7N_{2}(g)+12H_{2}O(g)\triangle H=-2635kJ.mol^{-1}(NO}\)也有类似的反应\(\rm{)}\)
              方法三:甲烷吸收法
              \(\rm{CH_{4}(g)+2NO_{2}(g)═CO_{2}(g)+N_{2}(g)+2H_{2}O(g)\triangle H=+867kJ.mol^{-1}(NO}\)也有类似的反应\(\rm{)}\)
              上述三种方法中,方法一的主要缺点是 ______
              方法三和方法二相比,方法三的缺点是 ______
              \(\rm{(4)}\)工业上也可以通过电解\(\rm{NO}\)制备\(\rm{NH_{4}N0_{3}}\),其工作原理如图\(\rm{2}\)所示.
              \(\rm{①}\)图中通入\(\rm{NH_{3}}\)的目的是 ______
              \(\rm{②}\)若维持电流强度为\(\rm{3A}\),电解\(\rm{2}\)小时,理论上可制得\(\rm{NH_{4}NO_{3}}\)的最大质量为 ______ \(\rm{g.(}\)已知\(\rm{F=96500C⋅mol^{一l})}\)
              \(\rm{(5)}\)某化肥厂用\(\rm{NH_{3}}\)制备\(\rm{NH_{4}NO_{3}.}\)己知:\(\rm{NH_{3}}\)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\(\rm{NH_{3}}\)的质量占总耗\(\rm{NH_{3}}\)质量\(\rm{(}\)不考虑其他损耗\(\rm{)}\)的百分比为 ______ .
            • 8.
              工业上制取硝酸的只要流程如图\(\rm{1}\)所示,尾气处理流程如图\(\rm{2}\)所示:

              请根据上述流程,结合所学知识回答:
              \(\rm{(1)}\)工业合成氨的原料是\(\rm{N_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\),其中\(\rm{N_{2}}\)以空气为原料制取,方法是 ______ \(\rm{.H_{2}}\)可用等物质的量的水和天然气为原料在催化剂作用下高温制取,其化学方程式为 ______ \(\rm{.}\) 在原料气制备过程中混有的\(\rm{CO}\)对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的\(\rm{CO}\),可通过反应\(\rm{CO(g)+H_{2}O(g)⇌CO_{2}(g)+H_{2}(g)}\)来实现\(\rm{.}\)己知\(\rm{1100K}\)时该反应的平衡常数\(\rm{K=0.64}\),若要使\(\rm{CO}\)的转化率超过\(\rm{80\%}\),则起始物中\(\rm{c(H_{2}O)}\):\(\rm{c(CO)}\)不低于 ______ .
              \(\rm{(2)}\)在合成氨的设备\(\rm{(}\)合成塔\(\rm{)}\)中,使用热交换器的目的是 ______ \(\rm{.}\)往吸收塔通入过量空气的原因是 ______ .
              \(\rm{(3)}\)利用石灰乳来除去硝酸工业的尾气\(\rm{(}\)含\(\rm{NO}\)、\(\rm{NO_{2})}\),既能净化尾气,又能获得应用广泛的\(\rm{Ca(NO_{2})_{2}}\),其部分工艺流程如图\(\rm{2}\)所示\(\rm{.}\)已知\(\rm{NO}\)和\(\rm{NO_{2}}\)按\(\rm{1}\):\(\rm{1}\)通入碱液中生成亚硝酸盐\(\rm{.}\)工艺流程\(\rm{2}\)中采用气\(\rm{-}\)液逆流接触吸收\(\rm{(}\)尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋\(\rm{)}\),其目的是 ______ ;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是 ______ \(\rm{(}\)填化学式\(\rm{).}\)该工艺需控制\(\rm{NO}\)和\(\rm{NO_{2}}\)物质的量之比接近\(\rm{1}\):\(\rm{1.}\)若\(\rm{n(NO)}\):\(\rm{n(NO_{2}) < 1}\):\(\rm{1}\),则会导致 ______ .
              \(\rm{(4)}\)工业上生产硝酸的过程中产生\(\rm{NO_{x}}\),也可以用\(\rm{NH_{3}}\)在高温下催化还原法消除\(\rm{NO_{x}}\)对空气的污染\(\rm{.}\)写出\(\rm{NH_{3}}\)与\(\rm{NO_{x}}\)反应的化学方程式 ______ .
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