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合成氨工業及硝酸工業對工、農生產和國防都有重要意義。請回答：
（1）以N2和H2為原料合成氨氣。已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H= -92.4 kJ/mol，
①合成氨工業中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解釋的是（填選項序號）_______。  
a．用鐵觸媒加快化學反應速率            
b．采用較高壓強（20 MPa~50 MPa）
c．將原料氣中的少量CO等氣體凈化除去  
d．將生成的氨液化并及時從體系中分離出來
②一定溫度下，在密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2并發生反應。
a．若容器容積恒定，達到平衡時氣體的壓強為原來的7/8，N2的轉化率為а1，此時，反應放熱為_________kJ；
b．若容積為4L，當進行到第4分鐘時達到平衡，生成NH3為1.0 mol，則從開始到達平衡時NH3的平均速率v(NH3)=_________。
c．若容器壓強恒定，則達到平衡時，容器中N2的轉化率為а2，則а2_______а1（填“＞、＜或＝”）。
（2）以氨氣、空氣為主要原料制硝酸。
①NH3被氧氣催化氧化生成NO的反應的化學方程式是______________________。
②硝酸廠常用如下2種方法處理尾氣。
a．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） △H=－483.6kJ/mol                  
N2（g）+2O2（g）=2NO2（g） △H=+67.7kJ/mol
則H2還原NO2生成水蒸氣反應的熱化學方程式是___________________。
b．堿液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反應時轉移電子數為0.1mol，則反應的離子方程式是_______________。
（3）隨著對合成氨研究的發展，希臘科學家采用高質子導電性的SCY陶瓷（能傳遞H+）為介質，用吸附在它內外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極，實現了常壓、570℃條件下高轉化率的電解法合成氨（裝置如圖）。鈀電極A是電解池的_______極（填“陽”或“陰”），該極上的電極反應式是__________________ 。
（1）①bd ；②23.1 kJ；0.0625 mol/（L·min）； ＞
（2）①4NH3＋5O24NO＋6H2O；②4H2(g)＋2NO2(g)==N2(g)＋4H2O(g) =－1034.9 kJ/mol；2NO2＋CO32－==NO3－＋NO2－＋CO2
（3）陰；N2＋6H+ + 6e- ＝2NH3
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解


（1）在上面元素周期表中全部是金屬元素的區域為
b
b

（a）A     （b）B    （c）C      （d）D
（2）現有甲、乙兩種短周期元素，室溫下，甲元素單質在冷的濃硫酸或濃硝酸中，表面都生成致密的氧化膜，乙元素原子核外M電子層與K電子層上的電子數相等．
①用元素符號將甲、乙兩元素填寫在上面元素周期表中對應的位置．
②甲、乙兩元素相比較，金屬性較強的是
Mg
Mg
（填名稱），可以驗證該結論的實
驗是
bc
bc
．
（a）將在空氣中放置已久的這兩種元素的塊狀單質分別放入熱水中
（b）將這兩種元素的單質粉末分別和同濃度的鹽酸反應
（c）將這兩種元素的單質粉末分別和熱水作用，并滴入酚酞溶液
（d）比較這兩種元素的氣態氫化物的穩定性
③寫出甲的氧化物及氧化物對應水化物分別與強堿反應的離子方程式
Al2O3 +2OH-═2AlO2-+H2O
Al2O3 +2OH-═2AlO2-+H2O
、
Al（OH）3 +OH-═AlO2-+2H2O
Al（OH）3 +OH-═AlO2-+2H2O
．
（3）表中所列小寫字母分別代表一種化學元素：
①m、f、j的單質熔點由高到低的順序
C＞Si＞P
C＞Si＞P
（填元素符號）．
②以上元素形成的金屬單質中，熔點最低的是
Na
Na
（填元素符號）．
③f、m、n、g所形成的氫化物的穩定性還性由強到弱的順序為
HCl、H2S、PH3、SiH4
HCl、H2S、PH3、SiH4
（填化學式）；
④甲、乙、c、d、e形成的簡單離子的半徑由小到大的順序為
Al3+、Mg2+、Na+、O2-、N3-
Al3+、Mg2+、Na+、O2-、N3-
．
⑤f元素單質是在生產中用量很大，試寫出工業上制備f元素單質的化學方程式
SiO2+2C
 高溫 
.
 
 2CO+Si
SiO2+2C
 高溫 
.
 
 2CO+Si
．
⑥c元素的單質用途
氮氣是合成氨、制硝酸的重要原料；由于其性質穩定常被用作保護氣；在高科技領域中常用液氮制造低溫環境
氮氣是合成氨、制硝酸的重要原料；由于其性質穩定常被用作保護氣；在高科技領域中常用液氮制造低溫環境
（填一條）．

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科目：高中化學 來源：2011-2012學年廣東省中山市高二下學期期末考試化學試卷（帶解析） 題型：填空題

（15分）氨氣是一種重要的化工原料，大量用于制造尿素、純堿、銨態氮肥以及硝酸，在有機合成工業中制合成纖維、塑料、染料等。請回答下列問題：
（1）氨氣是工業制備硝酸的重要原料，已知下列三個熱化學方程式：
① N2 (g)+ 3H2 (g)2NH3 (g) △H1
② 4NH3(g) +5O2 (g)＝ 4NO(g) +6H2O(l)  △H2
③ N2 (g)+ O2 (g)＝ 2NO (g) △H
能否應用△H1和△H2表示△H？
若能用△H1和△H2表示△H，則寫出△H=                        ；若不能，說明理由：
                                  。
（2）在相同的溫度下，容積相等的兩個恒容密閉容器（編號分別為a和b）中，一定量的氮氣和氫氣發生下列可逆反應：
N2(g) ＋ 3H2(g)  2NH3(g) △H＝－92.4 kJ/mol
實驗測得反應起始時各物質的物質的量及平衡時放出的熱量如下表：

容器編號
起始時各物質物質的量/mol
平衡時反應
N2
H2
NH3
a
1
3
0
23.1
b
2
6
0
未知（用E表示）
下列說法正確的是         （填序號）
①反應a和反應b的氫氣轉化率相同
②利用已知數據可以計算反應b的平衡常數
③利用已知數據可以計算反應b放出的能量E
④平衡時a、b兩個反應的氨氣體積分數為1:1
（3）溫度為400℃、壓強為30Mpa的情況下，密閉容器中發生氫氣與氮氣的合成氨反應：N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)  △H＜0 。
氨氣的物質的量[n(NH3)]和氫氣的物質的量[n(H2)]隨時間變化的關系如下圖：

正反應速率最大的點是       （選填a、b、c、d中的一個或幾個），氮氣的物質的量[n(N2)]相等的兩點是       （選填a、b、c、d中的兩個）；保持其他條件不變，將溫度改為600℃，在上圖中畫出反應達到平衡的過程中氨氣的變化曲線。
（4）工業合成氨用煤制備原料氣氫氣時，往往排放大量的二氧化碳。實際工業生成中可利用二氧化碳聯合生產二甲醚（CH3OCH3），一定條件下，在容積固定的密閉設備中發生反應：
2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)  △H＜0
兩個密閉恒容容器中在溫度均為T且保持不變的情況下進行上述反應，一段時間后測得兩個容器中有關數據及正逆反應速率關系如下表：
容器
c(CO2)
/mol·L－1
c(H2)
/mol·L－1
c(CH3OCH3)
/mol·L－1
c(H2O)
/mol·L－1
v (正)和v (逆)比較
容器I
1.0×10－2
1.0×10－2
1.0×10－4
1.0×10－4
v (正)＝v (逆)
容器II
2.0×10－2
1.0×10－2
1.0×10－4
2.0×10－4
 
容器I中的反應      (選填“是”或“否”)達到平衡狀態，該反應在溫度為T時的平衡常數K=         。表格內的空格處v(正)與v(逆)的大小關系是               。

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年山東省濟南市高三下學期5月針對訓練理綜化學試卷（解析版） 題型：填空題

隨著世界糧食需求量的增加，農業對化學肥料的需求越越大。氮肥是需求最大的一種化肥。氮肥的生產和合理施用在農業生產中起著重大作用。合成氨及化肥生產流程示意圖如下：

（1）目前，工業上用鐵觸媒作催化劑，在20～50 MPa、450℃左右用氮、氫混合氣體在

         中進行合成氨。則沿X方向回去的物質是          。  

（2）在侯氏制堿法中，從沉淀池中得到的母液要通人氨氣、降溫并加入         （填化學式），目的是                 。

（3）沉淀池中的化學方程式是           。

（4）工業上將氨催化氧化可制硝酸。在硝酸生產中，催化劑鉑網在氨的催化氧化反應中起的作 用是        。硝酸工業尾氣對環境污染嚴重，若在催化劑存在下用甲烷將其中的一氧化氮還原為對空氣無污染的物質，其反應的化學方程式為                           。

 

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科目：高中化學 來源：2013屆廣東省中山市高二下學期期末考試化學試卷（解析版） 題型：填空題

（15分）氨氣是一種重要的化工原料，大量用于制造尿素、純堿、銨態氮肥以及硝酸，在有機合成工業中制合成纖維、塑料、染料等。請回答下列問題：

（1）氨氣是工業制備硝酸的重要原料，已知下列三個熱化學方程式：

① N2 (g)+ 3H2 (g) 2NH3 (g)  △H1

② 4NH3(g) +5O2 (g)＝ 4NO(g) +6H2O(l)   △H2

③ N2 (g)+ O2 (g)＝ 2NO (g)  △H

能否應用△H1和△H2表示△H？

若能用△H1和△H2表示△H，則寫出△H=                         ；若不能，說明理由：

                                   。

（2）在相同的溫度下，容積相等的兩個恒容密閉容器（編號分別為a和b）中，一定量的氮氣和氫氣發生下列可逆反應：

N2(g) ＋ 3H2(g)  2NH3(g)  △H＝－92.4 kJ/mol

實驗測得反應起始時各物質的物質的量及平衡時放出的熱量如下表：

容器編號

起始時各物質物質的量/mol

平衡時反應

N2

H2

NH3

a

1

3

0

23.1

b

2

6

0

未知（用E表示）

下列說法正確的是          （填序號）

① 反應a和反應b的氫氣轉化率相同

②利用已知數據可以計算反應b的平衡常數

③利用已知數據可以計算反應b放出的能量E

④平衡時a、b兩個反應的氨氣體積分數為1:1

（3）溫度為400℃、壓強為30Mpa的情況下，密閉容器中發生氫氣與氮氣的合成氨反應：N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)   △H＜0 。

氨氣的物質的量[n(NH3)]和氫氣的物質的量[n(H2)]隨時間變化的關系如下圖：

正反應速率最大的點是        （選填a、b、c、d中的一個或幾個），氮氣的物質的量[n(N2)]相等的兩點是        （選填a、b、c、d中的兩個）；保持其他條件不變，將溫度改為600℃，在上圖中畫出反應達到平衡的過程中氨氣的變化曲線。

（4）工業合成氨用煤制備原料氣氫氣時，往往排放大量的二氧化碳。實際工業生成中可利用二氧化碳聯合生產二甲醚（CH3OCH3），一定條件下，在容積固定的密閉設備中發生反應：

2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)   △H＜0

兩個密閉恒容容器中在溫度均為T且保持不變的情況下進行上述反應，一段時間后測得兩個容器中有關數據及正逆反應速率關系如下表：

容器

c(CO2)

/mol·L－1

c(H2)

/mol·L－1

c(CH3OCH3)

/mol·L－1

c(H2O)

/mol·L－1

v (正)和v (逆)比較

容器I

1.0×10－2

1.0×10－2

1.0×10－4

1.0×10－4

v (正)＝v (逆)

容器II

2.0×10－2

1.0×10－2

1.0×10－4

2.0×10－4

 

容器I中的反應       (選填“是”或“否”)達到平衡狀態，該反應在溫度為T時的平衡常數K=          。表格內的空格處v(正)與v(逆)的大小關系是                。

 

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