Question

氮的化合物合成、應(yīng)用及氮的固定一直是科學(xué)研究的熱點(diǎn)。

（1）以CO2與NH3為原料合成化肥尿素的主要反應(yīng)如下：

①2NH3（g）+CO2（g）＝NH2CO2NH4（s）；ΔH＝-159.47kJ/mol

②NH2CO2NH4（s）＝CO（NH2）2（s）+H2O（g）；ΔH＝akJ/mol

③2NH3（g）+CO2（g）＝CO（NH2）2（s）+H2O（g）；ΔH＝-86.98kJ/mol

則a為_____________。

（2）反應(yīng)2NH3（g）+CO2（g） CO（NH2）2（l）+H2O（g）在合成塔中進(jìn)行。下圖1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三條曲線為合成塔中按不同氨碳比[n（NH3）/n（CO2）]和水碳比[n（H2O）/n（CO2）]投料時(shí)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+H2O＝2HNO2

2HNO2+CO（NH2）2＝2N2↑+CO2↑+3H2O。

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

②圖2是尿素含量對脫氮效率的影響，從經(jīng)濟(jì)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(shí)又能實(shí)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(xué)式為_____________。

Answer 1