氨是最重要的化工产品之一,其生产方法也在逐渐改进中,各国科学家均在为提高氨的产量,降低能耗做各种有益的探究;氨...
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氨是最重要的化工产品之一,其生产方法也在逐渐改进中,各国科学家均在为提高氨的产量,降低能耗做各种有益的探究; 氨在工业上有广泛用途。
(1)合成氨用的 H2 可以 CH4 为原料制得。已知相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H—H | C—O | C≡O | H—O | C—H |
E/(kJ·mol-1) | 436 | 351 | 1076 | 463 | 413 |
则 CH4(g)与 H2O(g)反应生成 CO(g)和 H2(g)的热化学方程式 。
(2)近年有人将电磁场直接加在氮气与*气反应的容器内,在较低的温度和压强条件下合成氨,获得了 较好的产率。从化学反应本质角度分析,电磁场对合成氨反应的作用是_______________________。
(3)在 425℃、A12O3 作催化剂,*醇与氨气反应可以制得(CH3)2NH。(CH3)2NH 显弱碱*,与盐*反应 生成(CH3)2NH2Cl ,溶液中各离子浓度由小到大的顺序为 。
(4)直接供氨式碱*燃料电池的电池反应式 4NH3 + 3O2 = 2N2+ 6H2O,负极电极反应式为 。
(5)如下图,采用 NH3 作还原剂,烟气以一定的流速通过两种不同催化剂,测量逸出气体中氮氧化物含量,从而确定烟气脱氮率,反应原理为:NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。(注:脱氮率即氮氧化物转化率)
①对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作 KP),则上述反应的表达式 KP=_______。
②以下说法正确的是_____ _。
A.上述反应的正反应为吸热反应
B.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响
C.催化剂①、②分别适合于 250℃和 450℃左右脱氮
D.曲线①、②最高点表示此时平衡转化率最高
(6)氨气制取尿素的合成塔中发生反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)。上图为合成塔中不同氨碳比 a 和水碳比 b 时二氧化碳转化率(x%),a 宜控制在 4.0 左右,理由是________。
【回答】
(1)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+194kJ·mol—1 (2 分)
(2)在电磁场的作用下氮氮叁键更容易断裂,降低了合成反应所需的能量,反应容易进行。 (2分)
(3)c(Cl-)>c[(CH3)2NH2]+ >c(H+)>c(OH-) (2 分)
(4) 6OH- + 2NH3-6e-=N2+6H2O (2分)
(5)①Kp= (1 分) ② C (1 分)
(6) 氨碳比大于4.0,增大氨气的量CO2转化率增加不大,提高了生产成本;氨碳比小于4.0,CO2的转化率较低。 (2 分)
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:综合题
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