【題目】氮的化合物合成、應(yīng)用及氮的固定一直是科學研究的熱點。

1以CO2與NH3為原料合成化肥尿素的主要反應(yīng)如下:

①2NH3g+CO2gNH2CO2NH4s;ΔH=-159.47 kJ·mol-1

②NH2CO2NH4sCONH22s+H2Og;ΔH=a kJ·mol-1

③2NH3g+CO2gCONH22s+H2Og;ΔH=-86.98 kJ·mol-1

則a為 。

2反應(yīng)2NH3g+CO2gCONH22s+H2Og 在合成塔中進行。下圖1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三條曲線為合成塔中按不同氨碳比 [nNH3/nCO2]和水碳比[nH2O/nCO2]投料時二氧化碳轉(zhuǎn)化率的情況。

圖1 圖2 圖3

①曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的數(shù)值分別為:

A. 0.6~0.7 B. 1~1.1 C. 1.5~1.61

生產(chǎn)中應(yīng)選用水碳比的數(shù)值為 選填序號。

②生產(chǎn)中氨碳比宜控制在4.0左右,而不是4.5的原因可能是 。

3尿素可用于濕法煙氣脫氮工藝,其反應(yīng)原理為:

NO+NO2+H2O2HNO2;2HNO2+CONH222N2↑+CO2↑+3H2O。

①當煙氣中NO、NO2按上述反應(yīng)中系數(shù)比時脫氮效果最佳。若煙氣中VNO∶VNO2=5∶1時,可通入一定量的空氣,同溫同壓下,V空氣∶VNO 空氣中氧氣的體積含量大約為20%。

圖2是尿素含量對脫氮效率的影響,從經(jīng)濟因素上考慮,一般選擇尿素濃度約為 %。

4圖3表示使用新型電極材料,以N2、H2為電極反應(yīng)物,以HCl-NH4Cl為電解質(zhì)溶液制造出既能提供能量,同時又能實現(xiàn)氮固定的新型燃料電池。請寫出該電池的正極反應(yīng)式 。生產(chǎn)中可分離出的物質(zhì)A的化學式為 。

【答案】1+72.491分

2①A1分氨碳比在4.5時,NH3的量增大較多,而CO2的轉(zhuǎn)化率增加不大,提高了生產(chǎn)成本1分

3①1∶12②5±0.2%1

4N2+6e+8H+2NH4+ 1 NH4Cl1

【解析】

試題分析:

1根據(jù)蓋斯定律,方程式③=②+①,反應(yīng)熱也進行相應(yīng)運算,求得a為+72.49;

2①水碳比的數(shù)值在 0.6~0.7 范圍進轉(zhuǎn)化率提升更快,所以選A;②由圖像分析可以看出,氨碳比在4.5時,NH3的量增大較多,而CO2的轉(zhuǎn)化率增加不大,提高了生產(chǎn)成本,不符合經(jīng)濟效益。

3①煙氣中VNO∶VNO2=5∶1,假設(shè)NO為5mol,那么NO2為1 mol,根據(jù)NO+NO2+H2O=2HNO2 這個反應(yīng),只有兩者物質(zhì)的量相同時才能完全被吸收,這時需要O2,根據(jù)2NO+ O2=2NO2,可知應(yīng)該有2molNO參加反應(yīng)生成2mol NO2,這個過程需要O21 mol,而空氣中氧氣的體積含量大約為20%,要提供O21 mol需要空氣物質(zhì)的量為5mol,所以VNO∶V空氣=1∶1②由圖像可以看出當尿素濃度在5左右時轉(zhuǎn)化率已經(jīng)比較高了,如果濃度再增大時轉(zhuǎn)化率提高不明顯,所以答案填5±0.2%都算正確。

4根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理,由于N2、H2為電極反應(yīng)物,正極反應(yīng)元素化合價應(yīng)該降低,得到電子,首先確定N2參與正極反應(yīng),再根據(jù)電解質(zhì)溶液情況產(chǎn)物應(yīng)該為NH4+,從電子守恒和電荷守恒及原子個數(shù)守恒三個角度可以確定其電極反應(yīng)式為N2+6e+8H+=2NH4+ 由于電池工作中有NH4Cl生成,所以生產(chǎn)中可分離出的物質(zhì)為NH4Cl。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】信息”“材料能源被稱為新科技革命的三大支柱。下列有關(guān)信息錯誤的是

A. 在即將到來的新能源時代,核能、太陽能、氫能將成為主要能源

B. 目前中、美、日等國掌握的陶瓷發(fā)動機技術(shù),大大提高了發(fā)動機的能量轉(zhuǎn)化效率

C. 載人飛船使用了大量的復(fù)合材料

D. 合成高分子材料的廣泛應(yīng)用是有百利而無一害的

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A.粉筆灰 B.冰塊

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【題目】研究表明缺硒可導(dǎo)致克山病?松讲∈且环N地方性心肌病,急重癥病人可發(fā)生猝死。營養(yǎng)學和流行病學界專家認為,成人每天硒的攝取量約在40100 μg就可滿足人體需要。根據(jù)資料,下列解釋不正確的是( )

A. 硒是人體必需的化學元素

B. 硒在人體生長發(fā)育過程中的作用不可替代

C. 硒的作用重大,只要有了硒,人體就能正常生長發(fā)育

D. 硒是人體必需的微量元素

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【題目】下表是玉米植株和成人體內(nèi)含量較多的化學元素的種類和含量:

元素

O

C

H

N

K

Ca

P

Mg

S

玉米

44.43

43.57

6.24

1.46

0.92

0.23

0.20

0.18

0.17

14.62

55.99

7.46

9.33

1.09

4.67

3.11

0.16

0.78

比較這兩者所含的化學元素

A. 種類和含量都相差很大

B. 種類和含量都相差不大

C. 種類相差很大,其中相同元素的含量都大體相同

D. 種類大體相同,其中相同元素的含量相差很大

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【題目】微量元素在生物體內(nèi)雖然含量很少,卻是維持正常生命活動不可缺少的。該觀點可以通過下面哪一實例得到證明?( )

A. 缺Mg時葉片變黃 B. 油菜缺少B時只開花不結(jié)果

C. 動物血液鈣鹽含量太低會抽搐 D. 缺P會影響ATP的吸收

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【題目】下圖為合成氨N2g+3H2g2NH3g反應(yīng)過程中的能量變化情況,請回答下列問題:

1反應(yīng)中用活性鐵作催化劑,使用活性鐵會使圖中B點升高還是降低________,理由是___________。

2該反應(yīng)平衡常數(shù)為K,當濃度商Qc______K、時,反應(yīng)向右進行。

3400 時該反應(yīng)的平衡常數(shù)_______450 時的平衡常數(shù)、

4一定條件下的密閉容器中,該反應(yīng)達到平衡,要提高H2的轉(zhuǎn)化率,可以采取的合理措施有填字母________。

A.高溫高壓

B.加入催化劑

C.增加N2的濃度

D.增加H2的濃度

E.分離出NH3

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【題目】酸性KMnO4溶液與H2C2O4溶液的反應(yīng)通常用來研究濃度對反應(yīng)速率的影響。現(xiàn)有甲、乙兩個實驗小組設(shè)計不同的實驗方案如下:

甲組:改變反應(yīng)物的濃度,通過溶液褪色的時間來比較反應(yīng)速率快慢。

可以使用的試劑有: 0.01mol/L KMnO4酸性溶液、 0.02mol/L KMnO4酸性溶液、 0.1 mol/L H2C2O4溶液、 0.2 mol/L H2C2O4溶液。

1酸性KMnO4溶液與H2C2O4溶液反應(yīng)的離子方程式為:__________________________;

2請從上面的四種溶液中選擇本實驗所需的三種溶液填寫序號_______________;

3問題討論:已知該實驗過程中溶液溫度幾乎不變,但是依據(jù)實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)開始一段時間后速率卻在增大。

你認為引起該反應(yīng)速率增大的因素是_____________________。

欲設(shè)計實驗確認,請完成以下設(shè)計表a、b、c褪色時間不需填寫

實驗

編號

0.01mol/LKMnO4酸性溶液/mL

0.2mol/L

H2C2O4溶液/mL

MnSO4

固體/g

褪色

時間/s

1

4mL

2 mL

a

2

b

c

0.2 g


乙組:通過測定不同濃度的溶液生成CO2氣體體積的方法來比較化學反應(yīng)速率的大小。

實驗裝置如圖,實驗時分液漏斗中A溶液一次性放入B溶液中

已知乙組完成兩次實驗分別是。請完成以下各空:

4如何檢查該裝置的氣密性:___________________。

5分析所給實驗儀器,實現(xiàn)該實驗?zāi)康倪欠缺的儀器:_________________。你將如何比較、化學反應(yīng)速率大。磕愕牟僮魇_________________________。

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【題目】反應(yīng)4A(g)3B(g)2C(g)5D(g)在四種不同條件下的反應(yīng)速率分別為:

v(A)0.8 mol·L-1·min-1 v(B)0.6 mol·L-1·min-1

v(C)0.3mol·L-1·min-1 v(D)1.2 mol·L-1·min-1

表示該反應(yīng)速率最慢的是

A B C D

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