題目列表(包括答案和解析)
(14分)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項(xiàng)重大突破,其反應(yīng)原理為:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ?H=—92.4kJ?mol?1
一種工業(yè)合成氨的簡易流程圖如下:![]()
(1)天然氣中的H2S雜質(zhì)常用常用氨水吸收,產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質(zhì)硫并使吸收液再生,寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(2)步驟II中制氯氣原理如下:![]()
對于反應(yīng)①,一定可以提高平衡體系中H2百分含量,又能加快反應(yīng)速率的是 。
a.升高溫度 b.增大水蒸氣濃度 c.加入催化劑 d.降低壓強(qiáng)
利用反應(yīng)②,將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,可提高H2產(chǎn)量。若1mol CO和H2的混合氣體(CO的體積分?jǐn)?shù)為20%)與H2O反應(yīng),得到1.18mol CO、CO2和H2的混合氣體,則CO轉(zhuǎn)化率為 。
(3)下左圖表示500℃、60.0MPa條件下,原料氣投料比與平衡時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算N2的平衡體積分?jǐn)?shù): 。
(4)依據(jù)溫度對合成氨反應(yīng)的影響,在下右圖坐標(biāo)系中,畫出一定條件下的密閉容器內(nèi),從通入原料氣開始,隨溫度不斷升高,NH3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖。![]()
(5)上述流程圖中,使合成氨放出的熱量得到充分利用的主要步驟是(填序號) ,簡述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法: 。
合成氨的發(fā)明是本世紀(jì)科學(xué)領(lǐng)域中最輝煌的成就之一。以下是與NH3相關(guān)的工業(yè)過程示意圖。
![]()
已知:CH4(g) + 2O2(g) ==CO2(g)+2H2O(g)
△H = — 890kJ/mol
2CO(g) + O2(g) == 2CO2(g)
△H = — 566.0 kJ/mol
2H2(g) + O2(g) ==2H2O(g)
△H = — 571.6 kJ/mol
(1)請寫出CH4(g)與O2(g)反應(yīng)生成CO(g) 和H2(g)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
_ 。
(2)生產(chǎn)中涉及H2和CO2的分離。你認(rèn)為可取
的方法是(填代號) 。
A.在加壓條件下用水吸收CO2
B.用NaOH溶液吸收CO2
C.加壓,使CO2液化
(3)直接供氨式燃料電池在堿性條件下的負(fù)極反應(yīng)為: 。
(4)合成尿素的反應(yīng)分兩步進(jìn)行:
①CO2(g)+ 2NH3(g)
H2NCOONH4(aq)△H = — 159.47kJ/mol
(氨基甲酸銨)
②H2NCOONH4(aq)
CO(NH2)2(aq)+ H2O(l)△H = + 28.49kJ/mol
在生產(chǎn)條件下,單位時(shí)間內(nèi)獲得尿素的產(chǎn)
量與壓強(qiáng)和n(NH3):n(CO2)的關(guān)系如右圖
所示。生產(chǎn)過程中n(NH3):n(CO2)的最佳
配比為 ,而實(shí)際生產(chǎn)往往使
n(NH3):n(CO2)≥3,這是因?yàn)?/p>
_ 。
在得到的尿素溶液中會(huì)含有少量的氨
基甲酸銨,除去這種雜質(zhì)最簡便的方法是 。
(5)將氨分為兩部分,一部分經(jīng)逐級氧化吸收轉(zhuǎn)化為硝酸,另一部分又與HNO3反應(yīng)生成NH4NO3。若HNO3與NH3的反應(yīng)是完全的,有標(biāo)準(zhǔn)狀況下78.4LNH3經(jīng)上述反應(yīng)過程生成120g NH4NO3。則NH3轉(zhuǎn)化為HNO3的轉(zhuǎn)化率為 _ 。
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(1)有人設(shè)計(jì)了以下反應(yīng)途徑,假設(shè)反應(yīng)都能進(jìn)行,你認(rèn)為最合理的是( )
A.C3H8
3C+4H2
B.C3H8
C3H6+H2
C.C3H8+6H2O
3CO2+10H2
D.3C3H8+10O3
9CO2+12H2O
2H2O
2H2↑+O2↑
(2)按以上最合理的反應(yīng)途徑,理論上用1 mol丙烷可制得氨( )
A.4 mol B.6.7 mol C.10 mol D.2.7 mol
(3)該合理的反應(yīng)途徑最顯著的優(yōu)點(diǎn)是( )
A.簡單易行 B.制得的H2純度高
C.制取的H2產(chǎn)量高 D.可同時(shí)獲得大量熱能
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