隨著世界糧食需求量的增加，農(nóng)業(yè)對(duì)化學(xué)肥料的需求越越大。氮肥是需求最大的一種化肥。氮肥的生產(chǎn)和合理施用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著重大作用。合成氨及化肥生產(chǎn)流程示意圖如下：

（1）目前，工業(yè)上用鐵觸媒作催化劑，在20～50 MPa、450℃左右用氮、氫混合氣體在
        中進(jìn)行合成氨。則沿X方向回去的物質(zhì)是         。  
（2）在侯氏制堿法中，從沉淀池中得到的母液要通人氨氣、降溫并加入        （填化學(xué)式），目的是                。
（3）沉淀池中的化學(xué)方程式是          。
（4）工業(yè)上將氨催化氧化可制硝酸。在硝酸生產(chǎn)中，催化劑鉑網(wǎng)在氨的催化氧化反應(yīng)中起的作 用是       。硝酸工業(yè)尾氣對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，若在催化劑存在下用甲烷將其中的一氧化氮還原為對(duì)空氣無(wú)污染的物質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為                          。


（1）（2分）合成塔（1分）；H2、N2（1分）
（2）(2分)NaCl （1分）；使氯化銨逐步從母液中結(jié)晶析出（1分）
（3）（2分）NH3 + CO2 + H2O +NaCl = NH4Cl + NaHCO3↓
（4）（2分）加快反應(yīng)速率同時(shí)決定了氧化產(chǎn)物是一氧化氮（1分）；
CH4 + 4NO 2N2 + CO2 + 2H2O （1分）

解析試題分析：（1）氮?dú)夂蜌錃獾姆磻?yīng)在合成塔中進(jìn)行，因?yàn)楹铣砂狈磻?yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)后化合物中含有一定量的的氮?dú)夂蜌錃?，分離后再作為原料進(jìn)行循環(huán)利用。
（2）加入氯化鈉，利用同離子效應(yīng)，降低氯化銨的溶解度，使氯化銨結(jié)晶析出。
（3）根據(jù)流程圖和題目所給信息，可知反應(yīng)物有NH3、CO2、H2O、NaCl，產(chǎn)物為NH4Cl 和 NaHCO3，進(jìn)而可寫(xiě)出化學(xué)方程式。
（4）催化劑的作用為加快化學(xué)反應(yīng)速率，同時(shí)生成NO；根據(jù)化合價(jià)的變化，甲烷將其中的一氧化氮還原為對(duì)空氣無(wú)污染的物質(zhì)，生成N2、CO2、H2O ，配平可得化學(xué)方程式。
考點(diǎn)：本題考查化學(xué)工藝流程、化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及催化劑的作用。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

為了探究三種氣態(tài)氧化物(SO2、NO2、CO2)的性質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)一：探究三種氣體在水中的溶解性，用三支相同的試管收集滿三種氣體，倒置在盛滿水的燒杯中，一段時(shí)間后，觀察到的現(xiàn)象如圖A、B、C所示。

（1）在相同條件下，三種氣體在水中溶解度最大的是________（寫(xiě)化學(xué)式）寫(xiě)出A燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：____                       。如果在三只燒杯中分別滴幾滴紫色石蕊試液，可觀察到的現(xiàn)象是_____________________          。
實(shí)驗(yàn)二：用三只集氣瓶收集滿二氧化硫、二氧化氮?dú)怏w，然后將其倒置在水槽中。分別緩慢通入適量O2或Cl2，如圖D、E、F所示。一段時(shí)間后，D、E裝置的集氣瓶中充滿溶液，F(xiàn)裝置的集氣瓶中還有氣體剩余。

（2）實(shí)驗(yàn)二中裝置D的集氣瓶最終充滿溶液(假設(shè)瓶?jī)?nèi)液體不擴(kuò)散)：
①寫(xiě)出裝置D中總反應(yīng)的化學(xué)方程式：
_______________________________________________。
②假設(shè)該實(shí)驗(yàn)條件下，氣體摩爾體積為a L·mol－1。則裝置D的集氣瓶中所得溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)___________________。
（3） 寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)F通入氧氣后，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________。
（4）溶液充滿集氣瓶后，在E裝置的水槽里滴加硝酸鋇溶液，可能觀察到的現(xiàn)象為_(kāi)_______，用有關(guān)的離子方程式解釋原因：________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理及利用的方法具有重要意義。
⑴一定條件下，NO2與SO2反應(yīng)生成SO3和NO兩種氣體。將體積比為1∶2的NO2、SO2氣體置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。
a.體系壓強(qiáng)保持不變                b.混合氣體顏色保持不變
c.體系中SO3的體積分?jǐn)?shù)保持不變    d.每消耗1 mol SO2的同時(shí)生成1 mol NO
測(cè)得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1∶6，則平衡常數(shù)K＝________。
⑵新型氨法煙氣脫硫技術(shù)的化學(xué)原理是采用氨水吸收煙氣中的SO2，再用一定量的磷酸與上述吸收產(chǎn)物反應(yīng)。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)除了能回收利用SO2外，還能得到一種復(fù)合肥料，該復(fù)合肥料可能的化學(xué)式為_(kāi)_______(寫(xiě)出一種即可)。
⑶右圖是MCFC燃料電池，它是以水煤氣(CO、H2)為燃料，一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物為電解質(zhì)。A為電池的________(填“正”或“負(fù)”)極，寫(xiě)出B極電極反應(yīng)式：________________________。

⑷工業(yè)上常用Na2CO3溶液吸收法處理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物為例)。
已知：NO不能與Na2CO3溶液反應(yīng)。
NO＋NO2＋Na2CO3=2NaNO2＋CO2
2NO2＋Na2CO3=NaNO2＋NaNO3＋CO2
①用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物，每產(chǎn)生22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2(全部逸出)時(shí)，吸收液質(zhì)量就增加44 g，則混合氣體中NO和NO2的體積比為
____________。
②用Na2CO3溶液吸收法處理氮的氧化物存在的缺點(diǎn)是____________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

硅是信息產(chǎn)業(yè)、太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)材料。鋅還原四氯化硅是一種有著良好應(yīng)用前景的制備硅的方法，該制備過(guò)程示意如下：          

（1）焦炭在過(guò)程Ⅰ中作______劑。
（2）過(guò)程Ⅱ中的Cl2用電解飽和食鹽水制備，制備Cl2的化學(xué)方程式是    。
（3）整個(gè)制備過(guò)程必須嚴(yán)格控制無(wú)水。
①SiCl4遇水劇烈水解生成SiO2和一種酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式是     。
②干燥Cl2時(shí)，從有利于充分干燥和操作安全的角度考慮，需將約90℃的潮濕氯氣先冷卻至12℃，然后再通入到濃H2SO4中。冷卻的作用是    。
（4）Zn還原SiCl4的反應(yīng)如下：
反應(yīng)1： 400℃～756℃ ，SiCl4(g) + 2Zn(l)  Si(s) + 2ZnCl2(l)   ΔH1 <0 
反應(yīng)2：  756℃～907℃ ，SiCl4(g) + 2Zn(l)  Si(s) + 2ZnCl2(g)  ΔH2 <0 
反應(yīng)3：  907℃～1410℃，SiCl4(g) + 2Zn(g)  Si(s) + 2ZnCl2(g)  ΔH3 <0 
① 對(duì)于上述三個(gè)反應(yīng)，下列說(shuō)法合理的是_____。
a．升高溫度會(huì)提高SiCl4的轉(zhuǎn)化率      b．還原過(guò)程需在無(wú)氧的氣氛中進(jìn)行
c．增大壓強(qiáng)能提高反應(yīng)的速率         d．Na、Mg可以代替Zn還原SiCl4
② 實(shí)際制備過(guò)程選擇“反應(yīng)3”，選擇的理由是    。
③ 已知Zn(l)=Zn(g)  ΔH =" +116" KJ/mol 。若SiCl4的轉(zhuǎn)化率均為90%，每投入1mol SiCl4，“反應(yīng)3”比“反應(yīng)2”多放出_____kJ的熱量。
（5）用硅制作太陽(yáng)能電池時(shí)，為減弱光在硅表面的反射，采用化學(xué)腐蝕法在其表面形成粗糙的多孔硅層。腐蝕劑常用稀HNO3和HF的混合液。硅表面首先形成SiO2，最后轉(zhuǎn)化為H2SiF6。用化學(xué)方程式表示SiO2轉(zhuǎn)化為H2SiF6的過(guò)程     。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

氮元素在自然界中廣泛存在，回答以下有關(guān)氮及其化合物的相關(guān)問(wèn)題。
（1）氮元素是較活潑的非金屬元素，但N2卻不活潑，其原因是                     。下列用途中，利用了N2不活潑性質(zhì)的是           
①用于合成氨氣  ②金屬焊接時(shí)的保護(hù)氣 ③保護(hù)食品 ④和氬氣混合填充燈泡
⑤以氮?dú)鉃樵现葡跛?br />（2）肼（N2H4）常用作火箭燃料，發(fā)生的反應(yīng)是： N2O4(l) + 2N2H4(l)="==3" N2(g)+4H2O(g)
已知N2H4的結(jié)構(gòu)可看做NH3中一個(gè)H被-NH2所替代，則N2H4分子中所有原子是否在同一平面內(nèi)              （填“是”或“否”）。當(dāng)該反應(yīng)中有NA個(gè)N-H鍵斷裂時(shí)，形成的π鍵有        mol。
（3）某化肥廠用以下流程制備硝酸銨：

上述過(guò)程中制硝酸所用去氨的質(zhì)量占整個(gè)流程消耗氨質(zhì)量的          %。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

（12分）空氣吹出法是最早工業(yè)化海水提溴的方法，適合從低濃度含溴溶液中提取溴。

（1）NaBr的電子式是     。
（2）反應(yīng)①是將Br—轉(zhuǎn)化為Br2，反應(yīng)①的離子方程式是     。
（3）通入空氣吹出Br2，并用Na2CO3吸收的目的是     。   
（4）反應(yīng)②的化學(xué)方程式是     。
（5）反應(yīng)③中每生成3 mol Br2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是     mol。  
（6）為了除去工業(yè)Br2中微量的Cl2，可向工業(yè)Br2中      （填字母）。
a．通入HBrb．加入NaBr溶液    c．加入Na2CO3溶液  d．加入Na2SO3溶液

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下：

（1）已知：（已折算為標(biāo)況下）SO3氣體與H2O化合時(shí)放出的熱量為       （保留兩位有效數(shù)字）。
（2）沸騰爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                      。
（3）依據(jù)工藝流程圖判斷下列說(shuō)法正確的是（選填序號(hào)字母）        。
a．沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵
b．過(guò)量空氣能提高SO2的轉(zhuǎn)化率
c．使用催化劑能提高SO2的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率
d．為使黃鐵礦充分燃燒，需將其粉碎
（4）在吸收塔吸收SO3不用水或稀硫酸的原因                  。
（5）吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收，再用濃硫酸處理，得到較高濃度的SO2和銨鹽。
①SO2既可作為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用，也可用于工業(yè)制溴過(guò)程中吸收潮濕空氣中的Br2。SO2吸收Br2的離子方程式是                         。
②為測(cè)定該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，將不同質(zhì)量的銨鹽分別加入到50.00mL相同濃度的NaOH溶液中，沸水浴加熱至氣體全部逸出（此溫度下銨鹽不分解）。該氣體經(jīng)干燥后用濃硫酸吸收完全，測(cè)定濃硫酸增加的質(zhì)量。部分測(cè)定結(jié)果如下表（a>0）：   

計(jì)算：該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是      %；若銨鹽質(zhì)量為15.00g，濃硫酸增加的質(zhì)量為         。（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

碳及其化合物有廣泛的用途。
（1）在電化學(xué)中，常用碳作電極：
①在酸性鋅錳干電池中，碳棒作         極。
②若用碳棒和鐵棒做電極電解飽和食鹽水生產(chǎn)燒堿時(shí)，碳棒作        極，反應(yīng)的離子方程式                              。
（2）將水蒸氣通過(guò)紅熱的碳可產(chǎn)生水煤氣：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H=+131.3kJ/mol,達(dá)到平衡后，體積不變時(shí)，能提高H2O的平衡轉(zhuǎn)化率的措施是           。

A．升高溫度 B．增加碳的用量
C．加入催化劑 D．用CO吸收劑除去CO
（3）將一定量的CO(g)和H2O(g)通過(guò)某恒容的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)得到如下數(shù)據(jù)：
溫度/℃
起始濃度mol/L
平衡濃度mol/L
CO(g)
H2O(g)
H2(g)
900
2.0
0.8
0.4
 
通過(guò)計(jì)算，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為：                    。
（4）工業(yè)上把水煤氣中的混合氣體處理后，獲得較純的H2用于合成氨：
N2(g)+3H2(g)一定條件下2NH3(g) △H= —92.4kJ/mol某同學(xué)在不同實(shí)驗(yàn)條件下模擬化工生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，N2濃度隨時(shí)間變化如圖：

①與實(shí)驗(yàn)I比較，實(shí)驗(yàn)II改變的條件為：               。
②實(shí)驗(yàn)III比實(shí)驗(yàn)I的溫度要高，其它條件相同，請(qǐng)?jiān)谙聢D畫(huà)出實(shí)驗(yàn)I和實(shí)驗(yàn)III中NH3濃度隨時(shí)間變化的示意圖。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

(18分)含硫物質(zhì)燃燒會(huì)產(chǎn)生大量煙氣，主要成分是SO2、CO2、N2、O2。某研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室利用下列裝置制備模擬煙氣，并測(cè)算模擬煙氣通過(guò)轉(zhuǎn)化器的脫硫效率。

回答下列問(wèn)題：
I．模擬煙氣的制備
(1)用A裝置制SO2，其化學(xué)反應(yīng)方程式為                  。
(2)用B裝置制CO2，使用該裝置優(yōu)點(diǎn)的是                      。
(3)將制得的氣體與空氣充分混合，獲得模擬煙氣用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
II．測(cè)定煙氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)
(4)將部分模擬煙氣緩慢通過(guò)C、D裝置，其中C、D中盛有的藥品分別是      、      。(填序號(hào))
①KMnO4溶液  ②飽和NaHSO3溶液  ③飽和Na2CO3溶液  ④飽和NaHCO3溶液
(5)若模擬煙氣的流速為a mL/min，若t1分鐘后，測(cè)得量簡(jiǎn)內(nèi)液體體積為V mL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則SO2的體積分?jǐn)?shù)是          。
III．測(cè)算模擬煙氣通過(guò)轉(zhuǎn)化器的脫硫效率(已轉(zhuǎn)化的SO2占原有SO2的百分比)
(6)將模擬煙氣通過(guò)轉(zhuǎn)化器E裝置，E裝置中盛有FeCl2、FeCl3的混合溶液，常溫下，它可催化SO2與O2的反應(yīng)，以達(dá)到脫硫目的。寫(xiě)出SO2與FeCl3溶液參與反應(yīng)過(guò)程的離子方程式            。
(7)若模擬煙氣仍以a mL/min的流速通過(guò)轉(zhuǎn)化器E裝置，t2分鐘后，向E裝置中加入酸化的BaCl2溶液得到白色渾濁液，經(jīng)     、洗滌、      、稱量，得到mg固體。若實(shí)驗(yàn)的氣體體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況，則該轉(zhuǎn)化器的脫硫效率是          。

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