当前位置:高中试题 > 化学试题 > 绿色化学 > 合成氨的流程示意图如下:回答下列问题:(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是    ,     ;氢气的来源是水...
题目
题型:不详难度:来源:
合成氨的流程示意图如下:

回答下列问题:
(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是         ;氢气的来源是水和碳氢化合物,写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式                       
(2)设备A中含有电加热器,触媒和热交换器,设备A的名称是      ,其中发生的化学反应方程式为                   
(3)设备B的名称是    ,其中m和n是两个通水口,入水口是       (填“m”或“n”)。不宜从相反方向通水的原因是          
(4)设备C的作用是         
(5)在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过以下反应来实现:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627,若要使CO的转化率超过90%,则起始物中的c(H2O):c(CO)不低于      
答案
:(1)液化、分馏;与碳反应后除去CO2;C+H2OCO+H2;CH4+H2OCO+3H2;(2)合成(氨)塔;N2(g)+3H2(g)2NH3(g);(3)冷却塔(或冷凝器);n;高温气体由冷却塔的上端进入,冷却水从下端进入,逆向冷却效果好;(4)将液氨与未反应的原料气分离;(5)13.8。
解析
:(1)分离空气提取氮气的方法一种是液化和分馏;另一种方法是与碳反应后除去CO2;制取氢气的两个方程式分别为:C+H2OCO+H2;CH4+H2OCO+3H2;(2)合成氨的设备名称是合成塔;合成氨的方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);(3)冷凝分离产品设备为冷却塔或冷凝器,入水口应该在下面,此时水流和气流是逆向的,冷凝效果好;(4)分离器是气——固分离用设备,分离液氨和未反应的原料气;(5)设CO、H2O起始浓度分别为x、ymol/L,则转化的CO的最小值为0.9x
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始   x      y        0     0
变化  0.9x   0.9x      0.9x   0.9x
平衡  0.9x  y-0.9x      0.9x   0.9x,根据平衡常数列式:(0.9x)2/0.1x(y-0.9x)=0.627,解得:y/x=13.8。故此只要此值大于13.8,转化率就会超过90%。
【考点定位】此题以合成氨反应为载体,综合考查了化学与技术模块的主干知识。
核心考点
试题【合成氨的流程示意图如下:回答下列问题:(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是    ,     ;氢气的来源是水】;主要考察你对绿色化学等知识点的理解。[详细]
举一反三
【化学与技术】
工业上制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题:

(1)在上述工业制硝酸的生产中,B设备的名称是             ,其中发生反应的化学方程式为               
(2)此生产过程中,N2与H2合成NH3所用的催化剂是           。1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨,2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:

分别表示N2、H2、NH3。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和③的含义分别是                       
(3)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是          ;在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是            
(4)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:
碱液吸收法:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
NH3还原法:8NH3+6NO2催化剂△ 7N2+12H2O(NO也有类似的反应)
以上两种方法中,符合绿色化学的是              
(5)某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知:由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的       %。
(6)硝酸铵是一种常用的氮肥,在贮存和使用该化肥时,应注意的事项及理由是:
 
注意事项
理由

 
 

 
 

题型:不详难度:| 查看答案
【化学与技术】
钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链(如图所示),将大大提高资源的利用率,减少环境污染。
 
请回答下列问题:
(1)Fe的原子序数为26,其最外层电子数为2,请写出铁原子结构示意图____。
(2)写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式             
(3)氯碱厂获得Cl2的离子方程式为                                     
 
(4)由TiCl4→Ti反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,需加热的温度略高于          ℃即可。
(5)为了减少产业链生产时产生的工业三废对环境的威胁,当NaCl与FeTiO3的物质的量之比为         时,理论上Cl2的利用率最大。
题型:不详难度:| 查看答案
【化学与技术】
世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒,而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,易溶于水、不稳定、呈黄绿色,在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释,同时要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO2的流程如下:请回答下列问题。

(1)ClO2中所有原子            (填“是”或“不是”)都满足8电子结构。上图所示电解法制得的产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色,除去杂质气体可选用      
A饱和食盐水    B碱石灰    C浓硫酸    D蒸馏水
(2)稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品,下列说法正确的是       
A.二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理
B.应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期
C.稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围
D.在工作区和成品储藏室内,要有通风装置和监测及警报装置
(3)欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备,化学反应方程式为          ,此法缺点主要是产率低、产品难以分离,还可能污染环境。
(4)我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠(NaClO2)反应制备,化学方程式是             ,此法相比欧洲方法的优点是          
(5)科学家最近又研究出了一种新的制备方法,利用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液还原氯酸钠,化学反应方程式为          ,此法提高了生产及储存、运输的安全性,原因是                    
题型:不详难度:| 查看答案
【化学与技术】
下图是某企业设计的硫酸—磷肥—水泥联产、海水—淡水多用、盐—热—电联产的三大生态产业链流程图。
 
根据上述产业流程回答下列问题:
(1)该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送,请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式:①      、②      、③      、④     、⑤        
(2)沸腾炉发生反应的化学方程式                       。磷肥厂的主要产品是普钙(磷酸二氢钙和硫酸钙),写出由磷矿石和硫酸反应制普钙得化学方程式             
(3)用1吨硫铁矿(FeS2的质量分数为36%)接触法制硫酸,制硫酸的产率为65%,则最后能生产出质量分数为98%的硫酸      吨。
(4)热电厂的冷却水是        ,该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有         (写出一种即可)。
(5)根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想。                        (写出两点即可)。
题型:不详难度:| 查看答案
【化学--选修2化学与技术】(15分)
高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下:

已知:2KOH + Cl2 ═ KCl + KClO + H2O(条件:温度较低)
    6KOH + 3Cl2 ═ 5KCl + KClO3 + 3H2O(条件:温度较高)
  回答下列问题:
(1)该生产工艺反应①应在    (填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行;
(2)写出工业上制取Cl2的化学方程式                  
(3)K2FeO4具有强氧化性的原因           
(4)配制KOH溶液时,是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体( 该溶液的密度为1.47 g/mL),它
的物质的量浓度为                
(5)在“溶液I”中加KOH固体的目的是                
A.与 “溶液I” 中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO
B.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率
C.为下一步反应提供反应物   
D.使副产物KClO3转化为 KClO
(6)从“反应液II”中分离出K2FeO4后,还会有副产品    (写化学式),它们都是重要的化工 产  品,具体说出其中一种物质的用途            (答1点即可); 则反应③中发生的离子反应方程式为                                        
(7)如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净                              
题型:不详难度:| 查看答案
版权所有 CopyRight © 2012-2019 超级试练试题库 All Rights Reserved.