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菁優(yōu)網(wǎng)氧化法制取硝酸,該法首先是將空氣分離得到氮氣和氧氣,將氮氣與氫氣在高溫高壓下合成氨氣,再將氨氣、空氣和氧氣以一定比例通入溫度為800°C、壓強為p的氧化爐中,在Pt-Rh合金網(wǎng)為催化劑下進行反應,生成的NO在冷卻時與氧氣生成NO2,NO2在吸收塔內(nèi)用水吸收,在過量氧氣的作用下轉化為硝酸,其最高濃度可達50%。在氧化爐中催化氧化時,有關物質(zhì)的產(chǎn)率與溫度的關系如圖;
氧化爐中主要發(fā)生的反應如下:
Ⅰ.2NO(g)?N2(g)+O2(g)△H1=-180.6kJ?mol-1
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)△H2=-1269kJ?mol-1
Ⅲ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H3
回答下列問題:
(1)計算△H3=
-907.6kJ?mol-1
-907.6kJ?mol-1
。
(2)據(jù)圖可知,氧化爐中,300°C~400°C時反應速率較快的是反應
(填“Ⅱ”或“Ⅲ”)
(3)恒溫、恒壓時,發(fā)生反應:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)。該反應在450°C、20MPa下進行,起始時n(N2):n(H2)=1:1,平衡時,NH3分壓為5MPa,此時該反應的Kp=
0.02
0.02
MPa-2(Kp為用分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
(4)向密閉容器中充入4molNH3和5molO2,在催化劑作用下發(fā)生反應Ⅲ,下列措施可提高NH3平衡轉化率的是
AB
AB
(填標號)。
A.減小反應體系的壓強
B.實際生產(chǎn)中使n(O2):n(NH3)=2:1
C.研究開發(fā)使用效果更好的催化劑
D.升高反應體系的溫度
【答案】-907.6kJ?mol-1;Ⅱ;0.02;AB
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:0引用:1難度:0.7
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  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.明代《徐光啟手跡》記載了制備硝酸的方法,其主要流程(部分產(chǎn)物已省略)如圖,下列說法錯誤的是( ?。?/div>
    發(fā)布:2024/7/10 8:0:8組卷:41引用:1難度:0.7
  • 2.硝酸在生產(chǎn)生活及國防建設中非常重要,工業(yè)制備硝酸的流程如圖:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)②反應的化學方程式為
     
    ,④反應中還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比為
     
    。
    (2)Cu與稀硝酸反應的離子方程式為
     
    。
    (3)硝酸工廠產(chǎn)生的氮氧化物的尾氣需處理后才能排放,可用NaOH溶液吸收。主要反應為NO+NO2+2OH-=2
    NO
    -
    2
    +H2O,2NO2+2OH-=
    NO
    -
    2
    +
    NO
    -
    3
    +H2O。下列措施能提高NO和NO2去除率的有
     
    (填字母)。
    A.加快通入尾氣的速率
    B.采用氣、液逆流的方式吸收尾氣
    C.吸收尾氣過程中定期補加適量NaOH溶液
    (4)也可用Na2CO3溶液吸收氮氧化物的尾氣制備NaNO2、NaNO3。工藝流程如圖:
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    已知:Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2。
    ①母液Ⅰ進行轉化時通入空氣的目的是
     
    。母液Ⅱ需回收利用,合理的處理方法是轉入流程中
     
    中(填“中和液”或“轉化液”)。
    ②若將NaNO2、NaNO3兩種產(chǎn)品的物質(zhì)的量之比設為1:1,則生產(chǎn)69tNaNO2時,Na2CO3的理論用量為
     
    t(假定Na2CO3恰好完全反應)。
    發(fā)布:2024/8/8 8:0:9組卷:61引用:2難度:0.6
  • 3.硝酸是一種重要的化工原料。如圖為工業(yè)制備硝酸的流程示意圖。下列說法不正確的是( ?。?br />菁優(yōu)網(wǎng)
    發(fā)布:2024/7/1 8:0:9組卷:89引用:1難度:0.7
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