硝酸是一種重要的化工原料,完成下列填空:
Ⅰ.工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的主要過程如下:
(1)以N2和H2為原料合成氨氣。反應為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)+Q。
(2)下列措施可以提高H2的轉化率的是(填選項序號) bcbc。
a.選擇適當?shù)拇呋瘎?br />b.增大壓強
c.及時分離生成的NH3
d.升高溫度
(3)一定溫度下,在密閉容器中充入1molN2和3molH2發(fā)生反應。若容器容積恒定,達到平衡狀態(tài)時,氣體的總物質(zhì)的量是原來的1516,則N2的轉化率α1=12.5%12.5%;若容器壓強恒定,達到平衡狀態(tài)時,N2的轉化率為α2,則α2>>α1 (填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ.以氨氣、空氣為主要原料制硝酸。
(4)氨氣催化氧化的催化劑是 三氧化二鉻或鉑絲三氧化二鉻或鉑絲;氨氣也可以在純氧中燃燒生成無毒、無污染的產(chǎn)物,其燃燒方程式為 4NH3+3O2 點燃 2N2+6H2O4NH3+3O2 點燃 2N2+6H2O。
(5)在容積恒定的密閉容器中進行反應2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)-Q。該反應的反應速率(v)隨時間(t)變化的關系如圖所示。若t2、t4時刻只改變一個條件,下列說法正確的是(填選項序號) abab。
a.在t1~t2時,可依據(jù)容器內(nèi)氣體的壓強保持不變判斷反應已達到平衡狀態(tài)
b.在t2時,采取的措施可以是升高溫度
c.在t3~t4時,可依據(jù)容器內(nèi)氣體的密度保持不變判斷反應已達到平衡狀態(tài)
d.在t5時,容器內(nèi)NO2的體積分數(shù)是整個過程中的最大值
Ⅲ.硝酸廠常用如下2種方法處理尾氣。
(6)催化還原法:催化劑存在時用H2將NO2還原為N2。
已知:2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)+483.6kJ
N2(g)+2O2(g)→2NO2 (g)+67.7kJ
則H2還原NO2生成水蒸氣反應的熱化學方程式是 4H2(g)+NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=+899.5kJ/mol4H2(g)+NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=+899.5kJ/mol。
(7)堿液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若9.2gNO2和Na2CO3溶液完全反應時轉移電子0.1mol,則反應的離子方程式是 CO2-3+2NO2=CO2↑+NO-2+NO-3CO2-3+2NO2=CO2↑+NO-2+NO-3。
15
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點燃
點燃
CO
2
-
3
NO
-
2
NO
-
3
CO
2
-
3
NO
-
2
NO
-
3
【答案】bc;12.5%;>;三氧化二鉻或鉑絲;4NH3+3O2 2N2+6H2O;ab;4H2(g)+NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=+899.5kJ/mol;+2NO2=CO2↑++
點燃
CO
2
-
3
NO
-
2
NO
-
3
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.5
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1.CO2的捕集與轉化是當今科學研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應)
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應)
(1)反應Ⅰ的反應歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應選擇800℃的原因是
(3)在800℃時,=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應,初始壓強為P,一段時間達到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應:2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應,反應過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關,則T溫度時═k逆k正
(5)我國科學家使用電化學的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的
②陽極電極反應式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個競爭反應化學方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應,相同時間內(nèi)有關生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉化率=×100%制備目標物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉化量
下列說法不正確的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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