Question

合成氨的發(fā)明是本世紀(jì)科學(xué)領(lǐng)域中最輝煌的成就之一。以下是與NH₃相關(guān)的工業(yè)過程示意圖。

已知：CH₄(g) + 2O₂(g) ==CO₂(g)+2H₂O(g)

△H = — 890kJ/mol

　　 2CO(g) + O₂(g) == 2CO₂(g)

△H = — 566.0 kJ/mol

　　　　 2H₂(g) + O₂(g) ==2H₂O(g)

△H = — 571.6 kJ/mol

（1）請(qǐng)寫出CH₄（g）與O₂（g）反應(yīng)生成CO（g）　 　 和H₂（g）的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：

　　　　　　　　　　　 _　 。

（2）生產(chǎn)中涉及H₂和CO₂的分離。你認(rèn)為可取

的方法是（填代號(hào)）　　 　　　　　 。

　　

A．在加壓條件下用水吸收CO₂

　　 B．用NaOH溶液吸收CO₂

　　 C．加壓，使CO₂液化

（3）直接供氨式燃料電池在堿性條件下的負(fù)極反應(yīng)為：　　 　　　　　　　　　　　　 。

（4）合成尿素的反應(yīng)分兩步進(jìn)行：

①CO₂（g）+ 2NH₃（g） H₂NCOONH₄（aq）△H = — 159.47kJ/mol

　　　　　　　　　　　　　 (氨基甲酸銨)

②H₂NCOONH₄（aq） CO(NH₂)₂（aq）+ H₂O（l）△H = + 28.49kJ/mol

　 在生產(chǎn)條件下，單位時(shí)間內(nèi)獲得尿素的產(chǎn)

量與壓強(qiáng)和n(NH₃)：n(CO₂)的關(guān)系如右圖

所示。生產(chǎn)過程中n(NH₃)：n(CO₂)的最佳

配比為　 　　　 ，而實(shí)際生產(chǎn)往往使

n(NH₃)：n(CO₂)≥3，這是因?yàn)?/p>

　　　 　　　　　　　　　　_　 。

在得到的尿素溶液中會(huì)含有少量的氨

基甲酸銨，除去這種雜質(zhì)最簡便的方法是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（5）將氨分為兩部分，一部分經(jīng)逐級(jí)氧化吸收轉(zhuǎn)化為硝酸，另一部分又與HNO₃反應(yīng)生成NH₄NO₃。若HNO₃與NH₃的反應(yīng)是完全的，有標(biāo)準(zhǔn)狀況下78.4LNH₃經(jīng)上述反應(yīng)過程生成120g NH₄NO₃。則NH₃轉(zhuǎn)化為HNO₃的轉(zhuǎn)化率為　　　 　　　　　　　　_　　　 。

Answer 1

（1）2CH₄(g) + O₂(g) == 2CO(g) + 4H₂(g)  △H = —70.8 kJ/mol   （2分）

（2）C   （2分）

（3）2NH₃ + 6OH^－ —6e^－ == N₂ + 6H₂O（2分）

（4）2：1  （2分）  有利于提高CO₂的轉(zhuǎn)化率，因?yàn)镹H₃極易溶于水，便于分離、回收利用。（2分）     加熱（2分）

（5）75.%（2分）