已知:甲、乙、丙三個(gè)化肥廠生產(chǎn)尿素的原料不同,但生產(chǎn)流程相同(見下圖),試完成下列問題:

                

(1)用化學(xué)方程式表示甲、乙、丙三個(gè)工廠合成尿素的原料氣H2和CO2的生產(chǎn)過程。

①甲廠以焦炭、空氣和水為原料;

②乙廠以天然氣、空氣和水為原料;

③丙廠以石腦油(主要成分為C5H12)、空氣和水為原料。

(2)按工業(yè)有關(guān)規(guī)定,利用原料所制得的原料氣H2和CO2的物質(zhì)的量之比,若最接近合成尿素的原料氣NH3(換算為H2的物質(zhì)的量)和CO2物質(zhì)的量之比,則對(duì)原料的利用率最高。據(jù)此判斷哪個(gè)工廠對(duì)原料的利用率最高。

(1)

(2)各廠n(H2)∶n(CO2)的值為:

甲廠:2∶1;乙廠:4∶1;丙廠:3.2∶1。

由合成CO(NH22的反應(yīng)方程式:

2NH3+CO2====CO(NH22+H2O,可得n(H2)∶n(CO2)=3∶1,只有丙廠原料氣中n(H2)∶n(CO2)的值最接近3∶1,故丙廠的原料利用率最高。

解析:根據(jù)反應(yīng):3H2+N22NH3和CO2+2NH3====CO(NH22+H2O可看出,當(dāng)CO2和H2物質(zhì)的量之比等于或接近1∶3時(shí),上述反應(yīng)恰好完全進(jìn)行。顯然若要充分利用原料,原料與水反應(yīng)生成的CO2和H2物質(zhì)的量之比應(yīng)等于或接近1∶3。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2013?重慶模擬)I.將由Na+、Ba2+、Cu2+、SO42-、Cl-組合形成的三種強(qiáng)電解質(zhì)溶液,分別裝入圖1裝置中的甲、乙、丙三個(gè)燒杯中進(jìn)行電解,電極均為石墨電極.

接通電源,經(jīng)過一段時(shí)間后,測(cè)得乙中c電極質(zhì)量增加.常溫下各燒杯中溶液pH與電解時(shí)間t的關(guān)系如圖2(忽略因氣體溶解帶來的影響).據(jù)此回答下列問題:
(1)寫出乙燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
2CuSO4+2H2O
 電解 
.
 
2Cu+O2↑+H2SO4
2CuSO4+2H2O
 電解 
.
 
2Cu+O2↑+H2SO4
;
(2)電極f上發(fā)生的電極反應(yīng)為
4OH--4e-=2H2O+O2
4OH--4e-=2H2O+O2

(3)若經(jīng)過一段時(shí)間后,測(cè)得乙燒杯中c電極質(zhì)量增加了8g,要使丙燒杯中溶液恢復(fù)到原來的狀態(tài),應(yīng)進(jìn)行的操作是
向丙燒杯中加入水2.25g
向丙燒杯中加入水2.25g

II.工業(yè)上利用BaSO4制備BaCl2的工藝流程如下:

某活動(dòng)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室以重晶石(主要成分BaSO4)為原料,對(duì)上述工藝流程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn).
(1)上述過程中,氣體用過量NaOH溶液吸收得到Na2S.Na2S水溶液顯堿性的原因是
S2-+H2O?HS-+OH-、HS-+H2O?H2S+OH-
S2-+H2O?HS-+OH-、HS-+H2O?H2S+OH-
(用離子方程式表示).
(2)已知有關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
BaSO4(s)+4C(s)
高溫
 4CO(g)+BaS(s)△H1=+571.2kJ/mol
C(s)+CO2(g) 
高溫
 2CO(g)△H2=+172.5kJ/mol
則反應(yīng)BaSO4(s)+2C(s)
高溫
 2CO2(g)+BaS(s)△H3=
+226.2
+226.2
kJ/mol
(3)在高溫焙燒重晶石過程中必須加入過量的炭,同時(shí)還要通入空氣,其目的是
使BaSO4得到充分的還原(或提高BaS的產(chǎn)量)
使BaSO4得到充分的還原(或提高BaS的產(chǎn)量)
,
硫酸鋇和碳反應(yīng)為吸熱反應(yīng),炭和氧氣反應(yīng)放熱維持反應(yīng)所需高溫
硫酸鋇和碳反應(yīng)為吸熱反應(yīng),炭和氧氣反應(yīng)放熱維持反應(yīng)所需高溫

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

科學(xué)家致力于二氧化碳的“組合轉(zhuǎn)化”技術(shù)的研究,把過多二氧化碳轉(zhuǎn)化為有益于人類的物質(zhì).
(1)如果將CO2和H2以1:4的比例混合,通入反應(yīng)器,在適當(dāng)?shù)臈l件下反應(yīng),可獲得一種重要的能源.請(qǐng)完成以下化學(xué)方程式:CO2+4H2
CH4
CH4
+2H2O,若用CO2和H2可以人工合成CnH2n+2的烷烴,寫出該化學(xué)方程式并配平:
nCO2+(3n+1)H2→CnH2n+2+2nH2O
nCO2+(3n+1)H2→CnH2n+2+2nH2O

(2)若將CO2和H2以1:3的比例混合,使之發(fā)生反應(yīng)生成某種重要的化工原料和水,該原料可能是
B
B

A.烷烴    B.烯烴     C.炔烴      D.芳香烴
(3)已知在443~473K時(shí),用鈷(Co)作催化劑可生成C5~C8的烷烴,這是人工合成汽油的方法之一.要達(dá)到該汽油的要求,CO2和H2的體積比的取值范圍是
5:16≤V(CO2):V(H2)≤8:25
5:16≤V(CO2):V(H2)≤8:25

(4)甲、乙、丙三個(gè)化肥廠生產(chǎn)尿素所用的原料不同,但生產(chǎn)流程相同:原料
→CO→CO2
H2→NH3
→CO(NH2)2

①尿素分子中的官能團(tuán)有
-CO-、-NH2
-CO-、-NH2
(用結(jié)構(gòu)簡式表示)
②甲廠以焦炭和水為原料;乙廠以天然氣和水為原料;丙廠以乙烯和水為原料.按工業(yè)有關(guān)規(guī)定,利用原料所制得的H2和CO2的物質(zhì)的量之比若最接近合成尿素的原料氣NH3(換算成H2的物質(zhì)的量)和CO2的物質(zhì)的量之比,則對(duì)原料的利用率最高.據(jù)此可判斷甲、乙、丙三個(gè)工廠原料利用率最高的是

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

500℃下發(fā)生如下反應(yīng)H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)△H<0,在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始濃度如表所示.(已知此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
9
4

起始濃度
c(H2)/mol/L 0.010 0.020 0.020
c(CO2)/mol/L 0.010 0.010 0.020
(1)平衡時(shí),甲中CO2轉(zhuǎn)化率為
60%
60%
在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中CO2轉(zhuǎn)化率大小比較
乙>丙=甲
乙>丙=甲

(2)丙中達(dá)平衡需要20s,則反應(yīng)速率v(CO2)=
0.0006mol/(L?s)
0.0006mol/(L?s)

(3)甲中的反應(yīng)速率-時(shí)間圖象如圖,在圖中畫出丙的反應(yīng)速率-時(shí)間圖象.
(4)升高溫度,平衡常數(shù)K
小于
小于
9
4
(填“大于”“小于”“等于”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-197kJ?mol-1.在容積相同的甲、乙、丙三個(gè)容器中,保持溫度、容積一定,分別按下表要求充入氣體發(fā)生反應(yīng):
容器 SO2(mol) O2(mol) 氦氣(mol) 達(dá)平衡時(shí)實(shí)際熱效應(yīng)(kJ?mol-1
2 1 0 △Hl
1 0.5 0 △H2
1 0.5 1 △H3
根據(jù)以上數(shù)據(jù),下列比較正確的是(  )
A、△Hl=-197 kJ?mol-1
B、△H2=△H3
C、△Hl=2△H2
D、△Hl>△H3

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