2023年高中化学竞赛能力提升.doc
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中学化学竞赛试题资源库中学化学竞赛试题资源库合成氨、硝酸工业合成氨、硝酸工业 A 组组 1工业上用氢气合成氨,氢气的重要来源是 A 水和燃料 B 电解水 C 锌与稀硫酸反映 D 液化空气 2工业上合成氨,为了兼顾反映速率、化学平衡和设备条件等因素,我国目前一般采用的压强和温度 A 常温常压 B 1000,1MPa C 100,0.1MPa D 500,2050MPa 3工业上合成氨时一般采用 500左右的温度,其因素是 适当提高 NH3的合成速率 适当提高 H2或 NH3的转化率 提高 NH3的产率 催化剂在 500左右活性最大 A B C D 4合成氨工业常用的 N2和 H2在进入合成塔前,必须除去所含各种杂质,是为了 A 提高 N2、H2浓度 B 减少副反映 C 防止催化剂中毒 D 有助于平衡向右移动 5从 N23H22NH3(正反映放热)的反映看,为了提高氨的平衡浓度,可选用的条件有 A 升温、加压 B 降温、加压 C 升温、降压 D 降温、降压 6合成氨时使用催化剂的作用是 A 提高 N2、H2的浓度 B 提高 NH3平衡浓度 C 缩短达成化学平衡的时间 D 提高合成氨的单位时间产量 7下面是合成氨的简要流程示意图:沿 X 路线回去的物质是 A N2和 H2 B 催化剂 C N2 D H2 8下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A 可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气 B 加压有助于氨的合成 C 加催化剂有助于氨的氧化 D 500左右比室温更有助于合成氨的反映 9对于合成氨的反映来说,使用催化剂和施以高压,下列叙述中对的的是 A 都能提高反映速率,都对化学平衡状态无影响 B 都对化学平衡状态有影响,都不影响达成平衡状态所用的时间 C 都能缩短达成平衡状态所用的时间,只有压强对化学平衡状态有影响 D 催化剂能缩短反映达成平衡状态所用的时间,而压强无此作用 10下列有关合成氨工业的说法中,对的的是 A 从合成塔出来的混合气体,其中 NH3只占 15,所以生产氨的工厂的效率很低 B 由于氨易液化,N2、H2是循环使用,所以总体来说氨的产率很高 C 合成氨工业的反映温度控制在 500左右,目的是使化学平衡向正反映方向移动 D 合成氨厂采用的压强是 2050MPa,由于该压强下铁触媒的活性最大 11用焦炭、水、空气为原料制氨的化学方程式如下:参与反映的焦炭与氨气的物质的量之比是 A 34 B 32 C 23 D 12 12NO2溶于水制硝酸的反映为 3NO2(g)H2O(l)2HNO3NO(g)(正反映放热),为了提高硝酸的产率,硝酸厂实际生产中均采用的措施是 A 升温 B 加压 C 通入过量 O2 D 降温 13将一定量的氨完全氧化而转化为 HNO3,且使之所有溶解在反映生成的水中,则此硝酸溶液中溶质的质量分数为 A 75.8 B 76.8 C 77.8 D 78.8 14将一定量的 NH3完全氧化成硝酸并所有溶解在反映生成的水中,所得这种硝酸的质量比例浓度为 。(精确到 0.1%)。15 某化肥厂用NH3制硝酸,再进一步制NH4NO3。已知由NH3制HNO3时产率为88%,由 NH3与 HNO3反映制 NH4NO3时产率为 98%,用 100t NH3制硝酸铵时,用于制 HNO3的氨为 t,可制出 NH4NO3 t。16在合成塔反映中,入口气体体积比为 N2H2NH36181,出口气体体积比为 N2H2NH39278。则 H2的转化率为 。17已知 N23H22NH3(正反映放热),请回答:(1)从影响速率的因素分析,要有助于 NH3生成,理论上应采用的措施是_,从影响平衡的因素分析,要有助于 NH3生成,理论上应采用的措施是_,而实际生产中采用的措施是 。(2)在实际生产的合成氨过程中,要分离出氨气,目的是 。18运用天然气合成氨的工艺流程示意如下:依据上述流程,完毕下列填空:(1)天然气脱硫时的化学方程式是 (2)n mol CH4经一次转化后产生 CO 0.9n mol、产生 H2 mol(用含 n 的代数式表达)(3)K2CO3(aq)和 CO2反映在加压下进行,加压的理论依据是 (多选扣分)(a)相似相溶原理 (b)勒沙特列原理 (c)酸碱中和原理(4)由 KHCO3分解得到的 CO2可以用于 (写出 CO2的一种重要用途)。(5)整个流程有三处循环,一是 Fe(OH)3循环,二是 K2CO3(aq)循环,请在上述流程图中标出第三处循环(循环方向、循环物质)。19某工厂以天然气、水蒸气和空气为原料加能源合成氨的流程如下:上述流程中外热式一级烃转化器:系指以 CH4为燃料在烃气转化器外面加热使之维持800高温的工业装置。内热式二级烃气转化器:系指以 H2在装置内燃烧为能量维护一级烃气转化器所生成的 CO 与 H2O(气)反映生成 CO2和 H2所需 1000高温的装置。在编号为 iv 的反映器中发生如下反映:A CH42O2CO22H2O B CH4H2O(g)CO3H2 C 2CH43H2O(g)COCO27H2 D K2CO3CO2H2O2KHCO3 E COH2O(g)CO2H2热 F 2H2O22H2O(1)填写下列空白:甲:反映 A 发生在编号为 的反映器中,它的作用是 。乙:反映 F 发生在编号为 的反映器中,它的作用是 。丙:属于制备合成氨原料气的反映有 (填编号),反映 D 的作用是 。(2)为什么转化反映要分两步第一步在 400时进行,第二步在 200时进行?20 今有某学生设计的用氨催化氧化法制取少量 HNO3溶液的实验装置,如下图所示。请回答下列问题:(1)实验室制备 NH3,下列方法中适宜选用的是_(填序号)固态氯化铵与熟石灰混合加热 固态氯化铵加热分解 生石灰中滴加浓氨水 氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热(2)装置 B 中发生反映的化学方程式为_;在实验过程中,加热 Pt 丝红热后,移去酒精灯,发现 Pt 丝还继续保持红热,由此可判断该反映是_。(3)装置 C 的作用是_;装置 C 中的现象是_;为保证 D 中尽也许多生成 HNO3,所通入 O2和 NH3的体积比应大于_。(4)氨在高温下催化氧化时还常有副反映发生:4NH33O22N26H2O。若忽略装置中残留的气体体积,测得 D 中有 10molL 的 HNO3溶液 150mL,气球中收集的混合气体体积为 1400mL(标准状况),其中 NO2、O2与 N2的体积比为 2:2:1,则氧化成 NO的氨占被氧化的氨的体积分数为_。21 合成氨工业对化学的国防工业具有重要意义。写出氨的两种重要用途 。实验室制备氨气,下列方法中适宜选用的是 。固态氯化铵加热分解 固体氢氧化钠中滴加浓氨水 氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热 固态氯化铵与氢氧化钙混合加热 III为了在实验室运用工业原料制备少量氨气,有人设计了如下装置(图中夹持装置均已略去)。实验操作 检查实验装置的气密性后,关闭弹簧夹 a、b、c、d、e。在 A 中加入锌粒,向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹 c、d、e,则 A 中有氢气发生。在 F 出口处收集氢气并检查其纯度。关闭弹簧夹 c,取下截去底部的细口瓶 C,打开弹簧夹 a,将氢气经导管 B 验纯后点燃,然后立即罩上无底细口瓶 C,塞紧瓶塞,如图所示。氢气继续在瓶内燃烧,几分钟后火焰熄灭。用酒精灯加热反映管 E,继续通氢气,待无底细口瓶 C 内水位下降到液面保持不变时,打开弹簧夹 b,无底细口瓶 C 内气体经 D 进入反映管 E,半晌后 F 中的溶液变红。回答下列问题:(1)检查氢气纯度的目的是 。(2)C 瓶内水位下降到液面保持不变时,A 装置内发生的现象是 ,防止了实验装置中压强过大。此时再打开弹簧夹 b 的因素是 ,C 瓶内气体的成份是 。(3)在环节中,先加热铁触媒的因素是 。反映管 E 中发生反映的化学方程式是 。22某合成氨厂,日生产能力为 30 吨,现以 NH3为原料生产 NH4NO3,若硝酸车间的原料转化率为 92,氨被吸取为 NH4NO3的吸取率为 98,则硝酸车间日生产能力应为多少吨才合理?23氨氧化法可制得 50%的 HNO3,加脱水剂可进一步制得 90%的 HNO3。某工厂同时生产50%的HNO3与90%的HNO3,两种产品的质量比为m1/m2x(其中m1为50%HNO3的质量,m2为 90%HNO3的质量)。若以 17t 液氨为原料生产:(1)导出理论上所需水量 y(L)与质量 x 的数学表达式(假定 NH3的转化率为 100%)。(2)根据导出的数学关系式求出只生产 50%HNO3的所需的水量与只生产 90%HNO3的所需的水量。(3)质量比为多少时,进出的水量保持平衡?此时两种产品的总质量为多少?24合成氨工业用氢和氮在催化剂作用下直接合成,下表表达在一定温度和压强作用下达成动态平衡时氨的含量。达成平衡时混合气中氨的含量(体积比例)(氮气和氢气的体积比是 13)右图是一透热性能很好的坚固容器,活塞 C 可左右移动。其总体积为 44.8L,现将400、300 大气压的氢气 33.6L 和 400、300 大气压的氮气 11.2 L 充入容器中,当两者反映达成动态平衡时,若保持混合气体的压强仍为 400和 300 大气压,求:(1)容器是向外界放热,还是吸热?(2)试计算充入容器中氮气质量是多少克?(3)活塞 C 要向左倒移动的距离与容器全长之比是多大?25合成氨原料可以由天然气制取其重要反映为:CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)(1)1m3(标准状况)CH4按上式完全反映,产生 H2 mol。(2)CH4和 O2的反映为:2CH4(s)O2(s)2CO(g)4H2(s)。设 CH4同时和 H2O(g)及 O2(g)反映,1m3(标准状况)CH4按上述两式完全反映,产物气体的体积(标准状况)为 。(3)CH4和 H2O(g)及富氧空气(O2含量较高,不同富氧空气氧气含量不同)混合反映,产物气体组成如下表:气体 CO H2 N2 O2 体积/L 25 60 15 2.5 计算该富氧空气中 O2和 N2的体积比 V(O2)V(N2)。(4)若 CH4和 H2O(g)及富氧空气混合反映的产物中,V(H2)V(N2)31(合成氨反映的最佳比)。则反映中的 H2O(g)和富氧空气的体积比为什么值?26工业中通过如下系列反映以天然气为原料生产氨气;CH4H2OCO3H2 (a)2CH4O22CO4H2 (b)COH2OCOH2 (c)N23H22NH3 (d)假定(i)只发生上述化学反映,以及对二氧化碳的化学吸取,(ii)天然气只具有甲烷,(iii)空气具有 0.80 摩尔分数的氮气和 0.20 摩尔分数的氧气,(iv)甲烷在过程(a)和(b)中的转化率是运用调节通入反映(b)中的氧气量来控制的,即通入适量的空气使氮气和氢气的摩尔比刚好保持在 13;同时还考虑反映的总效率,即 STP时 1200 m3的天然气要生成 1.00 t 氨气。试求:(1)根据以上假定,若天然气的转化率为 100%,则每摩尔天然气可生成多少摩尔氨气?(2)在(1)中得出的实际产量是最大产量的百分之几?27硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸取,有关的化学反映为:2NO2Na2CO3NaNO3NaNO3CO2 NONO2Na2CO32NaNO2CO2 (1)根据反映,每产生 22.4L(标准状况下)CO2,吸取液质量将增长 g。(2)配制 1000g 质量分数为 21.2%的纯碱吸取液,需 Na2CO3 10H2O 多少克?(3)现有 1000g 质量分数为 21.2%的纯碱吸取液,吸取硝酸工业尾气,每产生 22.4L(标准状况)CO2时,吸取液质量就增长 44g。计算吸取液中 NaNO2和 NaNO3物质的量之比。1000g 质量分数为 21.2%的纯碱在 20经充足吸取硝酸工业尾气后,蒸发掉 688g水,冷却到 0,最多可析出 NaNO2多少克?(0时,NaNO2的溶解度为 71.2g/100g 水)28在硝酸生产过程中所排放出来的废气中具有 NO 和 NO2,它们污染环境。(1)现用氨催化还原法将它们转化为无毒气体(填名称)直接排入空气中,写出有关反映的化学方程式 。假设 NO 和 NO2物质的量之比恰好为 11,则两者的混合物相称于一种酸酐。(2)写出由烧碱溶液吸取这种酸酐的化学方程式。(3)若用碱液吸取法解决尾气。将具有 NO、NO2的废气通入 NaOH 溶液中,NO、NO2转化为 NaNO3、NaNO2而被吸取,消除了污染。2NO22NaOHNaNO3NaNO2H2O NONO22NaOH2NaNO2十 H2O 下列气体中不也许完全被过量 NaOH 溶液吸取的是 A 1mol O2与 4mol NO2 B 1mol NO 与 4mol NO2 C 1mol O2与 4mol NO D 1mol NO 与 4mol NO2 若 YNO2VNOx,则 x 在什么取值范围内,NO、NO2混和气体也许被过量 NaOH溶液完全吸取。答:B 组组 29采用循环操作可以提高原料的运用率,下列工业生产中,没有采用循环操作的是 A 硫酸工业 B 合成氨工业 C 硝酸工业 D 氯碱工业 30在 NH3、HNO3、H2SO4的工业生产中,具有的共同点是 A 使用吸取塔设备 B 使用尾气吸取装置 C 使用 H2作原料 D 使用催化剂 31参考右图中温度、压强对平衡氨的百分含量的关系,试评判当前合成氨的最有前程的研究发展方向是 A 研制耐强高压的合成塔 B 采用超大规模生产以提高经济效益 C 提高分离技术 D 研制低温催化剂 32下列有关化工生产的设备、原料和反映条件等项均对的的是 A 合成氨:合成塔、空气、水和焦炭、铁触媒、500、3107Pa B 氨氧化法制硝酸:沸腾炉、氨气、铂铑合金、800 C 接触法制硫酸:氧化炉、硫铁矿、V2O5、400500 D 炼钢:转炉、白口铁、生石灰、1600 33下列关于化工生产原理的几种叙述中,均不符合目前工业生产实际情况的是 A 在催化剂作用下氨被空气氧化,将两次氧化的产物被水吸取制成硝酸 B 氯气和氢气混和在光照条件下生成氯化氢,用水吸取成盐酸 C 二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫,再在吸取塔内被水吸取制成浓硫酸 D 用硝酸镁作吸水剂,将稀硝酸浓缩蒸馏得 96%以上的浓硝酸 34氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工厂产品之一。目前,世界上采用的合成氨技术是德国人哈伯在 192023 发明的他因此获得了192023 度诺贝尔化学奖、哈伯法合成氨需要在 2050MPa 的高压和500的高温下,并用铁催化剂,且氨转化率仅 10%15%然而,2023 年有两位希腊化学家在美国科学杂志上发表文章,在常压下把氢气和用氦稀释的氮气分别通入一个加热到 570的电解池(如图),氢气和氮气在电极上合成了氨,并且转化率可高达 78%!(图中涂黑处表达新法合成氨中所用的电解质,它能传导 H)。下列说法不对的的是 A 新法合成氨的电解地中可以用水溶液作电解质 B 新法合成氨的电解池中不能用水溶液作电解质 C 新法合成氨的阳极反映为:3H26e6H D 新法合成氨的电解反映为:N23H22NH3 35氨是产量最大的化工产品,旧法亦称哈伯法,是在 2050MPa,500,铁做催化剂下合成的;希腊化学家发明了一种新法,在常压下,把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到 570的电解池,运用能通过氢离子的多孔陶瓷固体作电解质,氢气和氮气在电极上合成了氨,转化率达成 78%,有关新法合成氨的说法不对的的是 A 新法与旧法相比不需要高温 B 新法与旧法相比氮气的转化率高 C 新法阴极的电极反映为:N26H6e2NH3 D 电解时 H从阳极向阴极移动 361998 年两位希腊化学家在科学杂志上发表论文,称他们在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到 570的电解池(右图)中,氢和氮在电极上合成了氨,且转化率达成了78。用来合成氨的电解质在电解池里起传导 H离子的作用右(右图),它是一种固体复合氧化物(缩写为 SCY),具有钙钛矿晶体构型(最小反复单元见右下图),电解池的两个电极则是吸附在 SCY 内外表面上的金属钯多晶薄膜。(1)写出上述电解池阴、阳两极发生的反映和电解池的总反映方程式。阳极 ;阴极 ;总反映方程式 。(2)钙钛矿晶体中,每个钛原子周边与它最接近且等距离的钛原子共有 个,氧、钙、钛(Ti)的原子个数比是 。37氨氧化制硝酸的反映为:4NH35O2,Pt4NO6H2O(a)2NOO22NO2(b)(空气中)(空气中)3NO2H2O2HNO3NO(c)试设计制备 HNO3的实验装置图。并指明反映(a)(b)(c)在何装置中发生。所用的试剂和药品除空气外尚有氨水、Cr2O3、铂丝和水。所用仪器是中学化学实验室常用的。38合成氨工业中,原料气(N2,H2及少量 CO,NH3的混合气)在进入合成塔前常用Cu(NH3)2Ac 溶液来吸取原料气中的 CO,其反映为:Cu(NH3)2AcCONH3Cu(NH3)3AcCOQ(1)命名:Cu(NH3)2Ac (2)必须除去原料气中的 CO 的因素是 ;(3)Cu(NH3)2Ac 吸取 CO 的生产适宜条件应是 ;(4)吸取 CO 的Cu(NH3)2Ac 溶液经适当解决后又可再生,恢复其 CO 的吸取能力以供循环使用,Cu(NH3)2Ac 再生的适宜条件是 。39HNO3是极其重要的化工原料。工业上制备 HNO3采用 NH3催化氧化法,将中间产生的 NO2在密闭容器中多次循环用水吸取制备的。(1)工业上用水吸取二氧化氮生产硝酸,生成的气体通过多次氧化、吸取的循环操作使其充足转化为硝酸(假定上述过程中无其它损失)。试写出上述反映的化学方程式。设循环操作的次数为 n,试写出 NO2HNO3转化率与循环操作的次数 n 之间关系的数学表达式。计算一定量的二氧化氮气体要通过多少次循环操作,才干使 95%的二氧化氮转变为硝酸?(2)上述方法制备的 HNO3为稀 HNO3,将它用水稀释或蒸馏、浓缩可制得不同浓度的 HNO3。实验证明:不同浓度的 HNO3与同一金属反映可生成不同的还原产物。例如,镁与硝酸反映实验中,测得其气相产物有 H2、N2、NO、NO2,液相产物有 Mg(NO3)2,NH4NO3和 H2O。生成这些产物的 HNO3浓度范围为:H2:C6.6mol/L;N2和 NH4:C10mol/L;NO:0.1mol/LC10mol/L;NO2:C0.1mol/L。各气相产物成分及含量随 HNO3浓度变化曲线如右图所示。写出 Mg 与 11mol/L 的 HNO3反映的方程式;960 mg Mg 与 1L 4mol/L 的 HNO3恰好完全反映,收集到 224 mL 气体(S.T.P)气20%40%60%02468 10H2N2NO2NOmol/L体,试通过计算写出反映方程式。C 组组 40通过 Haber 反映用 N2和 H2制取氨时,总压为 200atm。试解释为什么需要如此大的压力?41假如通过 Haber 反映制取氨,设计反映条件。N2(g)3H2(g)2NH3(g)H22kca1 42在氮的化合物的生产中,其中有以下的工艺过程,请你解释:(1)合成氨反映未达平衡,但又接近平衡时,从氨合成塔中放出的气体具有如何的反映速度?(2)循环气的一部分未返回氨合成塔中,而不断地由一个循环周期中放出?(3)在生产 NO 的接触器中,当接触时间为 104S 时,达成 NH3转化为 NO 的最大限度。当接触时间变化时,会发生如何的不良过程?为什么气流的实际速度要保持稍大于相应于最大转化率的速度?43在氮的化合物的生产中,其中有以下的工艺过程,请你解释:(1)合成氨反映未达平衡,但又接近平衡时,从氨合成塔中放出的气体具有如何的反映速度?(2)循环气的一部分未返回氨合成塔中,而不断地由一个循环周期中放出?(3)在生产 NO 的接触器中,当接触时间为 104S 时,达成 NH3转化为 NO 的最大限度。当接触时间变化时,会发生如何的不良过程?为什么气流的实际速度要保持稍大于相应于最大转化率的速度?44化学工业特别注重化学工艺的探索,电解法是科学家不懈探索的课题。下面列举两例:(1)上采用的合成氨技术是德国人哈伯在 192023 发明的。他H2N2NH3H2+-因此获得了 192023 度诺贝尔化学奖。哈伯法合成氨需要 2050MPa 的高压和 500的高温下,并用铁催化剂,且氨转化率仅 10%15%。然而,2023 年有两位希腊化学家在美国科学杂志上发表文章,在常压下把氢气和用氦稀释的氮气分别通入一个加热到 570的电解池(如图),氢气和氮气在电极上合成了氨,并且转化率可高达 78%!试问:新法合成氨的电解池中_(填“能”、“不能”)用水溶液作电解质,因素是_;新法合成氨中所用的电解质(图中涂黑处)能传导 H,则阳极反映为_ _,阴极反映为_,总反映式为_。(2)葡萄糖酸钠是一种重要的物质,工业上通常用 NaClO 氧化法或空气氧化法制备。据 2023 年的化学世界杂志报道:最近,我国化学家摸索出在碱性介质中电解葡萄糖法制备葡萄糖酸钠,其过程是:将葡萄糖水溶液(可表达为 C6H12O6H2O)进行电解,并同时滴加 NaOH 溶液。电解过程中需维持较稳定的 pH 值。试问:在电解过程中,电解质溶液的 pH 值减少,其因素是_。制备葡萄糖酸钠的电解方程式为_。参考答案(参考答案(76)1 A 2 D 3 B 4 C 5 B 6 C、D 7 A 8 A 9 C 10 B 11 A 12 C 13 C 14 77.8%15 53.2t;215.8t 16 25%17(1)高温、高压、催化剂 低温、高压 适当温度、高压、催化剂(2)减少生成物浓度,使平衡向生成氨方向移动 18(1)3H2S2Fe(OH)3Fe2S36H2O (2)27n (3)b (4)生产纯碱(或作制冷剂等)(5)19(1)甲:i 该反映放出的热量使得反映 C 在 800下进行 乙:ii 它放出的热量使反映 F 在 1000下进行 丙:B、C、E 除去氢气中的 CO2 (2)400时能加快反映 E COH2O(g)CO2H2热 的速度,缩短平衡到达所 需要的时间。因该反映是放热反映,故在 200时有助于提高 CO 的转化率。20(1)(2)4NH35O24NO6H2O 放热反映(3)吸取混合气体中的 NH3 有气泡从浓 H2SO4中冒出,且集气瓶内浓 H2SO4上部空间呈红棕色 21(4)87.5%或 7/8(4 分)21(1)排除空气,保证安全(2)锌粒与酸脱离 尽量增大氢气的浓度以提高氮气的转化率 N2 H2(3)铁触媒在较高温度时活性增大,加快氨合成的反映速率 N23H22NH3 22 52.76 t 23(1)y(225x99)/(5x9)(2)45t (3)81t 24(1)放热 (2)1.7kg (3)0.24 25(1)133.9 (2)3m3V4m3 (3)23 (4)17a/3 26(1)2.29 mol NH3/mol CH4 (2)48%27(1)48(2)m(Na2CO3 10H2O)572g(3)2NO2Na2CO3NaNO2NaNO3CO2m48g NONO2Na2CO32NaNO2CO2m32g 设由 NO2与纯碱反映产生的 CO2为 amol 由 NO 和 NO2与纯碱反映产生的 CO2为bmol molbmolababa25.075.04432481 n(NaNO2)n(NaNO3)53 设生成的 n(NaNO2)为 5x mol,n(NaNO3)为 3x mol 据 Na守恒:5x3x8x0.5 m(NaNO2)172.5g,m(H2O)余1000 78.8%-688100g 析出:m(NaNO2)(最大)172.571.2101.3g 28(1)氮气 略(2)NO 和 NO2按物质的量 1:l 混合,则相称于亚硝酐 N2O3,其反映是:N2O32NaOH2NaNO2H2O(3)D 当 x1 时,NO、NO2混合气体可以被过量 NaOH 溶液完全吸取 29 D 30 D 31 D 32 A 33 B、C 34 A 35 A 36(1)阳:H22e2H 阴:N26H6e3NH3 总:N23H22NH3(2)6 311 37 或 38(1)醋酸二氨合铜()(2)防止催化剂中毒 (3)低温、加压 (4)高温低压 39(1)3NO2H2O2HNO3NO;2NOO22NO2 设起始时 NO2物质的量为1mol,通过 n 次循环后生成 HNO3的物质的量为:Sn2/32/31/32/3(1/3)22/3(1/3)32/3(1/3)n1,经等比数列求和得 Sn1(1/3)n。因此,NO2HNO3转化率为1(1/3)n/1100%1(1/3)n/1100%95%,因此,n2.63,要通过 3 次循环操作才干使 95%的 NO2转化为 HNO3 (2)Mg4HNO3Mg(NO3)22NO22H2O 40Mg100HNO35NOH2NO23N24NH4NO340Mg(NO3)241H2O 40 由于高压可以使平衡问氨产量增长的方向移动。41 由H 的符号可知此反映为放热反映,因此在低温下反映有利 NH3的生成。对于这类反映要同时考虑温度对平衡和反映速率的影响。温度越低 NH3的产量越高,但同时达成平衡的速率也越慢。对于此反映,4mol 的气体产生 2mol 的 NH3,正向反映时气体物质的量减少,所以升高压力有助于增长 NH3在平衡混合物中的比例。加入催化剂可以缩短达成平衡的时间。42(1)最大转化率应相应平衡态,但平衡时,最初物浓度减小,正向反映随之变得缓慢,因此合成塔生产率减小,在生产的经济指标上是负值。(2)最初所含杂质与气体的制备方法有关。由于杂质在反映介质中不断积累,将导致参与反映气体的浓度(分压)的减少,故 NH3的平衡产量亦减少,为保持合成塔的产率,这可通过增大合成塔的总压,或保持固定的 N2、H2混和物的组成达成。从工艺、经济的观点,后一种较现实。(3)增长接触时间,将导致 NH3和空气的混和物来不及催化就起火,使 NH3燃成 N2,气流速度过大,将导致 NH3部分越过催化剂,使其与 NO 作用,此时同样生成 N2,但故意搞一点小的损耗,因它在经济上可使接触器的生产率增大。43(1)最大转化率应相应平衡态,但平衡时,最初物浓度减小,正向反映随之变得缓慢,因此合成塔生产率减小,在生产的经济指标上是负值。(2)最初所含杂质与气体的制备方法有关。由于杂质在反映介质中不断积累,将导致参与反映气体的浓度(分压)的减少,故 NH3的平衡产量亦减少,为保持合成塔的产率,这可通过增大合成塔的总压,或保持固定的 N2、H2混和物的组成达成。从工艺、经济的观点,后一种较现实。(3)增长接触时间,将导致 NH3和空气的混和物来不及催化就起火,使 NH3燃成 N2,气流速度过大,将导致 NH3部分越过催化剂,使其与 NO 作用,此时同样生成 N2,但故意搞一点小的损耗,因它在经济上可使接触器的生产率增大。44(1)不能 由于水的沸点只有 100,而该反映要在 570 阳极:3H26e6H(生成的 H通过电解质传导到阴极)阴极:N26H6e2NH3 N23H22NH3 (2)水电解得到 H2和 O2,但由于还原性物质葡萄糖的存在,其醛基在 4OH4e2H2O2O后获得氧原子,阻碍了 2OO2过程,并使自身转化为羧基,羧基在水中可部分电离,使水中 H增多,导致 pH 值减少。葡萄糖结合的氧来自体系内的水分子氧。C6H12O6H2ONaOH电解C6H11O7NaH2H2O- 配套讲稿:
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