工業(yè)上用水吸收二氧化氮生產(chǎn)硝酸，生成的氣體經(jīng)過多次氧化、吸收的循環(huán)操作使其充分轉(zhuǎn)化為硝酸(假定上述過程中無其他損失)．

(1)試寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式．

(2)設(shè)循環(huán)操作的次數(shù)為n，試寫出NO2HNO3轉(zhuǎn)化率與循環(huán)操作的次數(shù)n之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達式．

(3)計算一定量的二氧化氮氣體要經(jīng)過多少次循環(huán)操作，才能使95％的二氧化氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛幔?/P>

答案：
解析：

　　解：(1)3NO2＋H2O2HNO3＋NO；2NO＋O22NO2;

　　(2)設(shè)起始時NO2物質(zhì)的量為1 mol，經(jīng)過n次循環(huán)后生成HNO3物質(zhì)的量為

　　Sn＝＋·＋·()2＋…＋·()n－1＝

　　所以NO2HNO3轉(zhuǎn)化率為×100％＝[1－()n]×100％;

　　(3)由(2)結(jié)論：×100％＝95％

　　化簡得：()n＝0.05

　　解得n≈2.7

　　故要經(jīng)過3次循環(huán)操作，才能使95％的二氧化氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛幔?/P>


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（2013?奉賢區(qū)二模）下列關(guān)于化工生產(chǎn)原理的敘述中，均符合目前工業(yè)生產(chǎn)實際的是（　�。�

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)是4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）△H=-akJ/mol（a＞0）
（1）如圖將4molNH3和5molO2放入容器中，達到平衡時，放出熱量0.8a kJ，則反應(yīng)時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為
 
mol．
（2）若其他條件不變，下列關(guān)系圖中錯誤的是
 
（選填序號）
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（3）t℃時，在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度如下表
濃度
時間		 c（NH3） c（O2） c（NO） c（H2O）
起始 4.0 5.4 0 0
第2min 3.2 1 0.8 1.2
第4min 2.0 3.0 2.0 3.0
第6min 2.0 3.0 2.0 3.0
①反應(yīng)在第2min到第4min時，反應(yīng)速率v（O2）=
 
．
②第2min時改變了條件，改變的條件可能是
 
．
A．升高溫度B．使用了催化劑C．減小壓強D．增加了生成物
③在相同的溫度下，起始向容器中加入NH、O2、NO和H2O（g）的濃度都為1mol/L，則該反應(yīng)將向
 
方向進行（填“正反應(yīng)”、“逆反應(yīng)”、“不移動”）．
（4）工業(yè)上用水吸收二氧化氮生產(chǎn)硝酸，生成的氣體經(jīng)過多次氧化、吸收的循環(huán)操作使其充分轉(zhuǎn)化為硝酸（假定上述過程中無其他損失），現(xiàn)有一定量的NO2經(jīng)過
 
次循環(huán)操作后，才能使95%以上的NO2轉(zhuǎn)化為HNO3．
（5）成品硝酸的濃度為60%～70%，為了制濃硝酸，常用Mg（NO3）2作吸水劑，然后進行蒸餾，不用CaCl或MgCl2作吸水劑的原因是
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源：2012-2013學(xué)年安徽省六校教育研究會高三測試理綜化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

(14分)工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)是4NH3(g)+5O2(g)  4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-akJ/mol(a﹥0)

(1)如果將4molNH3和5molO2放入容器中，達到平衡時，放出熱量0.8akJ，則反應(yīng)時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

               mol

(2)若其他條件不變，下列關(guān)系圖中錯誤的是           （選填序號）

(3)t℃時，在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度如下表

 濃度(mol/L)             

時間(min)

c(NH3)

c(O2)

c(NO)

c(H2O)

起   始

4.0

5.5

0

0

第2min

3.2

x

0.8

1.2

第4min

2.0

3.0

2.0

3.0

第6min

2.0

3.0

2.0

3.0

 

①反應(yīng)在第2mim到第4mim時，反應(yīng)速率v(O2)=             

②第2min時改變了條件，改變的條件可能是            

A．升高溫度     B．使用了催化劑     C．減小壓強     D．增加了生成物

③在相同的溫度下，起始向容器中加入NH3、O2、NO和H2O(g)的濃度都為1mol/L，則該反應(yīng)將向      _______方向進行(填“正反應(yīng)”.“逆反應(yīng)”.“不移動”)

（4）工業(yè)上用水吸收二氧化氮生產(chǎn)硝酸，生成的NO2氣體經(jīng)過多次氧化、吸收的循環(huán)操作使其充分轉(zhuǎn)化為硝酸（假定上述過程中無其它損失），現(xiàn)有23噸NO2經(jīng)過2次氧化吸收得到20℅的稀硝酸      噸。

（5）成品硝酸的濃度為60%～70%，為了制濃硝酸，常用Mg(NO3)2作吸水劑，然后進行蒸餾，不用CaCl2或MgCl2作吸水劑的原因是__________________________________________

 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

(14分)HNO3是極其重要的化工原料。工業(yè)上制備HNO3采用NH3催化氧化法，將中間產(chǎn)生的NO2在密閉容器中多次循環(huán)用水吸收制備的。(1)工業(yè)上用水吸收二氧化氮生產(chǎn)硝酸，生成的氣體經(jīng)過多次氧化、吸收的循環(huán)操作使其充分轉(zhuǎn)化為硝酸(假定上述過程中無其它損失)。

① 試寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式。                                     

② 設(shè)循環(huán)操作的次數(shù)為n，試寫出NO2→HNO3轉(zhuǎn)化率與循環(huán)操作的次數(shù)n之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達式。

③ 計算一定量的二氧化氮氣體要經(jīng)過多少次循環(huán)操作，才能使95％的二氧化氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛幔?

(2) 上述方法制備的HNO3為稀硝酸，將它用水稀釋或蒸餾、濃縮可制得不同濃度的HNO3。實驗證明：不同濃度的HNO3與同一金屬反應(yīng)可生成不同的還原產(chǎn)物。例如，鎂與硝酸反應(yīng)實驗中，測得其氣相產(chǎn)物有H2、N2、NO、NO2，液相產(chǎn)物有Mg(NO3)2，NH4NO3和H2O。生成這些產(chǎn)物的HNO3濃度范圍為：H2：c<6.6 mol/L；N2和NH4+：c<10 mol/L；NO：0.1 mol/L<c<10 mol/L；NO2：c>0.1 mol/L。各氣相產(chǎn)物成分及含量隨HNO3濃度變化曲線如下圖所示。

④ 寫出Mg與11 mol/L的HNO3反應(yīng)的方程式；

                                                                   

⑤ 960 mg Mg與一定體積4 mol/L的HNO3恰好完全反應(yīng)，收集到224 mL氣體(S.T.P)氣體，試通過計算寫出反應(yīng)方程式。

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