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            • 1. 如图所示是工业生产硝酸铵的流程图.

              (1)写出N2和H2通过红热的铁纱网生成氨气的反应方程式:    
              (2)B装置中Pt-Rh合金网的作用是    
              (3)写出B中的反应方程式:    
              (4)写出D中的反应方程式:    
              (5)吸收塔C中通入空气的目的是    
            • 2. 氮的化合物是重要的化工原料,在工农业生产中有很多重要应用.工业上合成氨的流程示意图如图1所示.

              回答下列问题:
              (1)设备A中含有电加热器、触煤和热交换器,设备A的名称    ,其中发生的化学反应方程式为    
              (2)设备B中m和n是两个通水口,入水口是    (填“m”或“n”).
              (3)设备C的作用是    
              (4)某工厂利用氨气生产硝酸的流程简要表示如图2所示:
              ①写出设备b的名称    ;a中反应的化学方程式为    
              ②常压法生产的硝酸浓度较低,尾气中氮氧化物含量较高,请帮助上述工厂设计一个能提高硝酸浓度、减少尾气排放的改进方案,并表示在图中.
              (5)工业上利用氨氧化法生产硝酸,如图3是氨氧化率与氨一空气混合其中氧氨比的关系.其中直线表示反应的理论值;曲线表示生产实际情况.当氨氧化率达到100%,理论上r[n(O2)/n(NH3)]=    ,实际生产要将r值维持在1.7~2.2之间,原因是    
            • 3. 合成氨的流程示意图如下.

              请回答下列问题.
              (1)设备A中含有电加热器,触媒和热交换器,其中发生的化学反应方程式为    ,设备A的名称是    
              (2)设备B中m和n是两个通水口,入水口是    (填“m”或“n”);不宜从相反方向通水的原因是    
              (3)工业合成氨的原料是氮气和氢气.氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是        
              (4)天然气、重油、煤都可以与水反应制得氢气.下表是某合成氨厂采用不同原料的相对投资和能量消耗.
              原料天然气重油
              相对投资费用1.01.52.0
              能量消耗/J•t-1281093810948109
              ①依据上表信息,你认为采用    为原料最好.
              ②请写出甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳的化学方程式:    
              ③已知C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为:
              C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-394kJ/mol
              2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol
              2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484kJ/mol
              试写出由C与水蒸气在高温条件下反应生成氢气与一氧化碳的热化学方程式    
              (5)在合成氨生产中,将生成的氨及时从反应后的气体中分离出来.运用化学平衡的知识分析这样做的理由:    
            • 4. 自从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.
              (1)分析下表数据可知:大气固氮反应属于    (填“吸热”或“放热”)反应.2260℃时,向2L密闭容器中充入0.3molN2和0.3molO2,模拟大气固氮反应,达到平衡时,N2的转化率是    (结果保留三位有效数字).
              反应 大气固氮N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)
               温度/℃ 27 2260
               K 3.84×10-31 1
              (2)工业固氮的主要形式是:N2 (g)+3H2 (g)⇌2NH3 (g)△H<0,如图是当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3 投料后,在200℃、400℃、600℃下,反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线.

              ①曲线a对应的温度是    
              ②关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是    (填字母).
              A.图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是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c>b>a
              ③N点时c(NH3)=0.2mol/L,N点的化学平衡常数K=    (结果保留两位小数).
              (3)合成氨原料气中的氢气可用天然气(主要成分为CH4)在高温、催化剂作用下与水蒸气反应制得,反应中每生成2mol CO2吸收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CO2,若用K2CO3溶液吸收,该反应的离子方程式是    
              (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    
            • 5. 工业上制取硝酸铵的流程图如图1所示.

              请回答下列问题:
              (1)在合成氨的生产中,A设备的名称为    ,N2与H2合成NH3所用的催化剂是    .2007年化学家格哈德•埃特尔研究证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如图2.分别表示H2、N2、NH3.图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和③含义分别是        
              (2)合成氨时,假设100L氮气与氢气(体积比为1:3)的混合气体充分反应后,体积变为90L,则氮气的转化率为    
              (3)在上述工业生产中,B装置的名称为    ,B中发生反应的化学方程式为    
              (4)已知1m3硝酸工业的尾气中含3160mgNOx,其中n(NO):n(NO2)=9:1.如果在通入空气的情况下,用NaOH溶液完全吸收NOx生成NaNO3,则发生反应的化学方程式为    ,至少需要25%的NaOH溶液(密度1.28g/cm3    mL(结构保留三位有效数字).
              (5)已知以上硝酸工业的尾气NOx还可以用氨氧混合气进行处理,写出以上尾气NOx与氨气反应的化学方程式    
            • 6. 下列有关工业生产叙述正确的是(  )
              A.合成氨工业中,将NH3及时液化分离有利于提高产率
              B.工业上通常使用电解法制备金属钠、镁、铝、铁等
              C.硫酸工业中,采用常压条件的原因是此条件下催化剂活性最高
              D.电解精炼铜时,将粗铜与电源的负极相连
            • 7. 联合生产是实现节能减排的重要措施,工业上合成氨和硝酸的联合生产具有重要意义.图1是工业上合成氨的简易流程:

              (1)设备A内部结构如图2所示,其名称是    ,其中发生的化学反应方程式为    ;生产中原料气必须进行脱硫,目的是    ,选择500℃进行反应的主要原因是    
              (2)设备B的名称是冷凝塔,图1中a和b是两个通水口,其中入水口是    (填“a”或“b”).
              (3)氮气和氢气的混合气体通过压缩机压缩的原因是    
              (4)生产出来的NH3可以用来生产硝酸.其中在氨气催化氧化过程中,不同温度下生成产物可能有所不同,温度对氨氧化产物产率的影响如图3所示;当温度大于900℃时,NO的产率下降的主要原因是    

              (5)某化肥厂用NH3制备NH4N03.已知:由NH3制NO的产率是94%,NO制HNO3的产率是89%,则制HN03所用NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的    %(保留两位有效数字).
            • 8. 铵盐是重要的化工原料,以N2和H2为原料制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题:

              (1)在上述流程图中,B设备的名称是    ,其中发生反应的化学方程式为    
              (2)在上述工业生产中,N2与H2合成NH3的催化剂是    .1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨,2007年化学家格哈德•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(①-⑤):

              分别表示N2、H2、NH3.图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和图③的含义分别是        
              (3)NH3和CO2在一定条件下可合成尿素,其反应为:2NH3(g)+CO2(g)⇌CO( NH22(s)+H2O(g)
              图⑥表示合成塔中氨碳比a与CO2转化率ω的关系.a为[n(NH3):n(CO2)],b为水碳比[n(H2O):n(CO2)].则:
              ①b应控制在    
              A.1.5.1.6         B.1~1.1        C.0.6~0.7
              ②a应控制在4.0的理由是    
              (4)在合成氨的设备(合成塔)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    
              (5)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:NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O
              NH3还原法:8NH3+6NO2 
              催化剂
              .
               7N2+12H2O(NO也有类似的反应)
              以上两种方法中,符合绿色化学的是    
              (6)某化肥厂用NH3制备NH4NO3.已知:由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的    %.
            • 9. 半水煤气是工业合成氨的原料气,其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O(g).半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料.

              完成下列填空:
              (1)半水煤气含有少量硫化氢.将半水煤气样品通入    溶液中(填写试剂名称),出现    ,可以证明有硫化氢存在.
              (2)半水煤气在铜催化下实现CO变换:CO+H2O
              Cu
              CO2+H2,若半水煤气中V(H2):V(CO):V(N2)=38:28:22,经CO变换后的气体中:V(H2):V(N2)=    
              (3)碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一.已知:
              Na2CO3K2CO3
              20℃碱液最高浓度(mol/L)2.08.0
              碱的价格(元/kg)1.259.80
              若选择Na2CO3碱液作吸收液,其优点是    ;缺点是    .如果选择K2CO3碱液作吸收液,用什么方法可以降低成本?    写出这种方法涉及的化学反应方程式.    
              (4)以下是测定半水煤气中H2以及CO的体积分数的实验方案.取一定体积(标准状况)的半水煤气,经过下列实验步骤测定其中H2以及CO的体积分数.

              ①选用合适的无机试剂分别填入Ⅰ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ方框中.
              ②该实验方案中,步骤    (选填“Ⅳ”或“Ⅴ”)可以确定半水煤气中H2的体积分数.
            • 10. 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.

              (1)试剂a可能是    ,设备B的名称为    ,设备A中的化学方程式为    
              (2)该化工厂合成氨时的压强40MPa,温度为500℃左右,在此条件下,测定达到平衡时混合气体中NH3的体积分数约为35.2%.
              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H2转化率的方法    ,温度越低,NH3的产率越高,为何不在较低温度下进行合成    
              ②从合成塔中出来的NH3的体积分数通常约为15%,其原因是    
              (3)从设备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
              ①下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是:    
              a.浓硫酸b.硫酸镁c.生石灰
              ②蒸馏时通常采用减压蒸馏,这样做的主要目的是    
              (4)用尿素[CO(NH22]处理尾气时可得到纯净的两种常见无毒气体,反应过程为:NO、NO2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:    
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