工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產，流程如下：

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（1）在合成氨的反應中，改變反應條件，會使平衡發(fā)生移動．如圖象表示隨條件改變，氨氣的百分含量的變化趨勢．
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當橫坐標為壓強時，變化趨勢正確的是（選填字母序號）______，
當橫坐標為溫度時，變化趨勢正確的是（選填字母序號）______．
（2）如圖所示三個容積相同的容器①、②、③，若起始溫度相同，分別向三個容器中充入3mol H2和1mol N2，一定條件下反應，達到平衡時各容器中NH3物質的百分含量由大到小的順序為______（填容器編號）
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（3）氨氣和氧氣從145℃就開始反應，在不同溫度和催化劑條件下生成不同產物（如圖所示）：
4NH3+5O2
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4NO+6H2O
4NH3+3O2
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2N2+6H2O
溫度較低時以生成______為主，溫度高于900℃時，NO產率下降的原因______．吸收塔中需要補充空氣的原因______．

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（1）、工業(yè)合成氨為N2+3H2
催化劑
.
高溫高壓
2NH3 △H＜0 增大壓強時平衡向右進行，氨氣的百分含量增大，
因△H＜0，為放熱反應，增加溫度，平衡向逆反應方向移動，氨氣的百分含量減少，故答案為：b，a．
（2）、以②為基準，①外有隔熱套，相當于在②基礎上加熱平衡向逆反應方向移動，氨氣的百分含量減少．③是恒壓狀態(tài)，相當于在②基礎上加壓，平衡向右進行，氨氣的百分含量增大．所以NH3物質的百分含量由大到小的順序為①＜②＜③
故答案為：①＜②＜③；
（3）、由圖象可知在溫度較低時生成氮氣．溫度高于900℃時，NO產率下降是因為反應4NH3+5O2
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4NO+6H2O時放熱反應，達到平衡后，升溫平衡逆向進行．故產率降低．吸收塔中需要補充空氣是增加反應物的濃度，使平衡向正向移動，進一步與NO反應生成硝酸．
故答案為：N2；生成NO的反應為放熱反應，升高溫度轉化率下降；進一步與NO反應生成硝酸．
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

工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產，流程如下：

（1）工業(yè)生產時，制取氫氣的一個反應為：CO+H2O（g）?CO2+H2
①t℃時，往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣．反應建立平衡后，體系中c（H2）=0.12mol?L-1．該溫度下此反應的平衡常數(shù)K=
1
1
 （填計算結果）．
②保持溫度不變，向上述平衡體系中再加入0.1molCO，當反應重新建立平衡時，水蒸氣的轉化率α（H2O）=
50%
50%
．
   （2）合成塔中發(fā)生反應N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H＜0．下表為不同溫度下該反應的平衡常數(shù)．由此可推知，表中
T1
＜
＜
573K（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）NH3和O2在鉑系催化劑作用下從145℃就開始反應：4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）△H=-905kJ?mol-1，不同溫度下NO產率如右圖所示．溫度高于900℃時，NO產率下降的原因
溫度高于900℃時，平衡向左移動
溫度高于900℃時，平衡向左移動
．
（4）廢水中的N、P元素是造成水體富營養(yǎng)化的關鍵因素，農藥廠排放的廢水中常含有較多的NH4+和PO43-，一般可以通過兩種方法將其除去．
①方法一：將Ca（OH）2或CaO 投加到待處理的廢水中，生成磷酸鈣，從而進行回收．當處理后的廢水中c（Ca2+）=2×10-7 mol/L時，溶液中c（PO43-）=
5×10-7
5×10-7
mol/L．
（已知Ksp[Ca3（PO4）2]=2×10-33）
②方法二：在廢水中加入鎂礦工業(yè)廢水，就可以生成高品位的磷礦石-鳥糞石，反應的方程式為Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4↓．該方法中需要控制污水的pH為7.5～10，若pH高于10.7，鳥糞石的產量會大大降低．其原因可能為
當pH高于10.7時，溶液中的Mg2+、NH4+會與OH-反應，平衡向逆反應方向移動
當pH高于10.7時，溶液中的Mg2+、NH4+會與OH-反應，平衡向逆反應方向移動
．與方法一相比，方法二的優(yōu)點為
能同時除去廢水中的氮，充分利用了鎂礦工業(yè)廢水
能同時除去廢水中的氮，充分利用了鎂礦工業(yè)廢水
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2011?石景山區(qū)一模）工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產，流程如下：

（1）工業(yè)生產時，制取氫氣的一個反應為：CO+H2O（g）?CO2+H2．t℃時，往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣．反應建立平衡后，體系中c（H2）=0.12mol?L-1．該溫度下此反應的平衡常數(shù)K=
1
1
（填計算結果）．
（2）合成培中發(fā)生反應N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0．下表為不同溫度下該反應的平衡常數(shù)．由此可推知，表中T1
＜
＜
300℃（填“＞”、“＜”或“=”）．
T/℃ T1 300 T2
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
（3）N2和H2在鐵作催化劑作用下從145℃就開始反應，不同溫度下NH3產率如圖所示．溫度高于900℃時，NH3產率下降的原因
溫度高于900℃時，平衡向左移動
溫度高于900℃時，平衡向左移動
．
（4）在上述流程圖中，氧化爐中發(fā)生反應的化學方程式為
4NH3+5O2
催化劑
.
△
4NO+6H2O
4NH3+5O2
催化劑
.
△
4NO+6H2O
．
（5）硝酸廠的尾氣含有氮的氧化物，如果不經處理直接排放將污染空氣．目前科學家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮氣和水，反應機理為：
CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ?mol-1
CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ?mol-1
則甲烷直接將N02還原為N2的熱化學方程式為：
CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ?mol-1
CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ?mol-1
．
（6）氨氣在純氧中燃燒，生成一種單質和水，試寫出該反應的化學方程式
4NH3+5O2
 點燃 
.
 
4N2+6H2O
4NH3+5O2
 點燃 
.
 
4N2+6H2O
，科學家利用此原理，設計成氨氣一氧氣燃料電池，則通入氨氣的電極是
負極
負極
 （填“正極”或“負極”）；堿性條件下，該電極發(fā)生反應的電極反應式為
2NH3-6e-+6OH-→N2+6H2O
2NH3-6e-+6OH-→N2+6H2O
．

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（2011?鎮(zhèn)江一模）工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產，流程如下：

完成下列問題：
Ⅰ．合成氨
（1）寫出裝置①中發(fā)生反應的化學方程式：
N2+3H2
催化劑
加熱、加壓
2NH3
N2+3H2
催化劑
加熱、加壓
2NH3
．
（2）已知在一定的溫度下進入裝置①的氮、氫混合氣體與從合成塔出來的混合氣體壓強之比為5：4，則氮的轉化率為
40%
40%
．
Ⅱ．氨的接觸氧化原理
（3）在900℃裝置②中反應有：?
4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）；△H=-905.5kJ?mol-1 K1=1×1053 （900℃）
4NH3（g）+4O2（g）?4N2O（g）+6H2O（g）；△H=-1103kJ?mol-1  K2=1×1061 （900℃）
4NH3（g）+3O2（g）?2N2（g）+6H2O（g）；△H=-1267kJ?mol-1  K3=1×1067 （900℃）
除了上列反應外，氨和一氧化氮相互作用：
4NH3（g）+6NO（g）?5N2（g）+6H2O（g）；△H=-1804kJ?mol-1，還可能發(fā)生氨、一氧化氮的分解．
完成熱化學方程式：2NO（g）?N2（g）+O2（g）；△H=
-180.75 kJ?mol-1
-180.75 kJ?mol-1
．
（4）鉑-銠合金催化劑的催化機理為離解和結合兩過程，如圖所示：

由于鉑對NO和水分子的吸附力較小，有利于氮與氧原子結合，使得NO和水分子在鉑表面脫附，進入氣相中．若沒有使用鉑-銠合金催化劑，氨氧化結果將主要生成
氮氣和水蒸氣
氮氣和水蒸氣
．說明催化劑對反應有
選擇性
選擇性
．
（5）溫度對一氧化氮產率的影響

當溫度大于900℃時，NO的產率下降的原因
A、B
A、B
（選填序號）
A．促進了一氧化氮的分解
B．促進了氨的分解
C．使氨和一氧化氮的反應平衡移動，生成更多N2
（6）硝酸工業(yè)的尾氣常用Na2CO3溶液處理，尾氣的NO、NO2可全部被吸收，寫出用Na2CO3溶液吸收的反應方程式
NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2、2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2
NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2、2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2
．

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（2009?宿遷模擬）工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產，流程如圖1：

在800℃、鉑催化劑存在條件下，氨與氧氣反應的主要產物是NO 和H2O．在實際生產中氨的氧化率與混合氣中氧氨比（氧氣與氨氣物質的量比，以γ{n（O2）/n（NH3）}表示）的關系如圖2所示．
請回答下列各題：
（1）若氨氧化率達到100%，理論上γ{n（O2）/n （NH3）}為1.25，而實際生產要將γ值維持在1.7～2.2之間，其原因是
一方面提高氧氣量，增大氨的氧化率；另方面γ值在該范圍，氨的氧化率已高達95～99%，再提高，氨的氧化率上升空間已有限，反而會增加能耗，提高生產成本
一方面提高氧氣量，增大氨的氧化率；另方面γ值在該范圍，氨的氧化率已高達95～99%，再提高，氨的氧化率上升空間已有限，反而會增加能耗，提高生產成本
．
（2）若使氨的氧化率達到95%，應控制氨在氨、空氣混合氣體中的體積分數(shù)約為
10.5%
10.5%

（設氧氣占空氣的體積分數(shù)為20%）．將γ=1.75的氨、空氣混合氣體通入800℃、盛有鉑催化劑的氧化爐，充分反應后導入到吸收塔的氣體的主要成分是
N2、NO2、H2O
N2、NO2、H2O
．
（3）現(xiàn)以a mol NH3和足量空氣為原料（不考慮N2的反應）最大程度制取NH4NO3，經過一系列轉化反應后，向反應后的混合物中加入b g水，得到密度為ρ g?mL-1的溶液，計算該溶液中NH4NO3物質的量濃度可能的最大值
500aρ
49a+b
mol?L-1
500aρ
49a+b
mol?L-1
．

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工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產，流程如圖：
精英家教網(wǎng)
（1）工業(yè)生產時，制取氫氣的一個反應為：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）．t℃時，往10L密閉容器中充入2mol CO和3mol水蒸氣．反應建立平衡后，體系中c（H2）=0.12mol?L-1．則該溫度下此反應的平衡常數(shù)K=
 
（填計算結果）．
（2）合成塔中發(fā)生反應N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0．下表為不同溫度下該反應的平衡常數(shù)．由此可推知，表中T1
 
300℃（填“＞”、“＜”或“=”）．
T/℃ T1 300 T2
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
（3）氨氣在純氧中燃燒生成一種單質和水，科學家利用此原理，設計成“氨氣-氧氣”燃料電池，則通入氨氣的電極是
 
（填“正極”或“負極”）；堿性條件下，該電極發(fā)生反應的電極反應式為
 
．
（4）用氨氣氧化可以生產硝酸，但尾氣中的NOx會污染空氣．目前科學家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮氣和水，反應機理為：
CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ?mol-1
CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ?mol-1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為
 
．
（5）某研究小組在實驗室以“Ag-ZSM-5”為催化劑，測得將NO轉化為N2的轉化率隨溫度變化情況如下圖．據(jù)圖分析，若不使用CO，溫度超過775℃，發(fā)現(xiàn)NO的轉化率降低，其可能的原因為
 
；在
n(NO)
n(CO)
=1的條件下，應控制的最佳溫度在
 
左右．
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