1、主題1 空氣資源 氨的合成一、空氣分離二、合成氨工業(yè)合成氨三、硝酸的制法1實(shí)驗(yàn)室制法硝酸鹽與濃H2SO4微熱：NaNO3(固)H2SO4(濃) NaHSO4HNO32工業(yè)制法氨的催化氧化法(1)原理：4NH35O24NO6H2OH02NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO(循環(huán)操作)(2)尾氣處理：用堿液吸收NONO22NaOH=2NaNO2H2O2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O或2NO2Na2CO3=NaNO2NaNO3CO2氮的氧化物溶于水的計(jì)算問題1.NO2或NO2與NO(非O2)的混合氣體溶于水時(shí)可依據(jù)3NO2H2O=2HNO3NO，利用氣體體積變化差值進(jìn)行計(jì)算

2、。2NO2和O2的混合氣體溶于水時(shí)，由4NO2O22H2O=4HNO3可知，當(dāng)體積比V(NO2)V(O2)3NO和O2同時(shí)通入水中時(shí)，其反應(yīng)是：2NOO2=2NO24NO2O22H2O=4HNO3總反應(yīng)式為4NO3O22H2O=4HNO3當(dāng)體積比V(NO)V(O2)將盛有25 mL一氧化氮、二氧化氮混合氣體的量筒，倒立于水槽中，反應(yīng)后氣體體積縮小為15 mL，則原混合氣體中一氧化氮與二氧化氮的體積比是()A23B32C41D14【解析】應(yīng)用反應(yīng)前后氣體體積之差計(jì)算。一氧化氮不溶于水，二氧化氮與水反應(yīng)：3NO2H2O=2HNO3NO，由反應(yīng)方程式可知3體積的NO2被水充分吸收后生成1體積NO，體

3、積減少2體積，現(xiàn)由25 mL縮小至15 mL，氣體體積減少了10 mL，故原NO、NO2混合氣體中NO2的體積為15 mL，NO為25 mL15 mL10 mL；原混合氣體中NO和NO2的體積比為101523?！敬鸢浮緼化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的兩率及其應(yīng)用1.反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(1)定義：化學(xué)反應(yīng)中某反應(yīng)物的實(shí)際反應(yīng)量與實(shí)際投入量之比(通常用百分?jǐn)?shù)表示)叫做該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，即某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率100%，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率又叫做反應(yīng)物的利用率。(2)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的特性反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率總是小于1。某種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等于該物質(zhì)中某種元素的轉(zhuǎn)化率。某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與該反應(yīng)物的損失率之和為1。在相關(guān)聯(lián)的多步反應(yīng)中，在各分

4、步反應(yīng)中保持元素質(zhì)量守恒關(guān)系的幾種反應(yīng)物，其轉(zhuǎn)化率的乘積等于某一種反應(yīng)物的總轉(zhuǎn)化率。2生成物的產(chǎn)率(1)定義：化學(xué)反應(yīng)中某生成物的實(shí)際生成量與理論生成量之比(通常用百分?jǐn)?shù)表示)叫做該生成物的產(chǎn)率，即某生成物的產(chǎn)率100%。(2)生成物產(chǎn)率的特性生成物的產(chǎn)率總是小于1。生成物的產(chǎn)率跟與該生成物保持元素質(zhì)量守恒的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相等?；瘜W(xué)反應(yīng)4FeS211O22Fe2O38SO2中，實(shí)際投入FeS2 1.5 t，實(shí)際反應(yīng)1.2 t，實(shí)際生成SO2 1.28 t，理論上生成SO2 1.6 t，則：FeS2的轉(zhuǎn)化率為_，SO2的產(chǎn)率為_?！窘馕觥縁eS2的轉(zhuǎn)化率100%80%，SO2的產(chǎn)率100%80%

5、?！敬鸢浮?0%80%1對(duì)于可逆反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，下列說法中正確的是()A達(dá)到平衡后加入N2，當(dāng)重新達(dá)到平衡時(shí)，NH3的濃度比原平衡的大，H2的濃度比原平衡也大B達(dá)到平衡后，升高溫度，既加快了正、逆反應(yīng)的速率，又提高了NH3的產(chǎn)率C達(dá)到平衡后，縮小容器的體積，既有利于加快正、逆反應(yīng)速率，又有利于提高氫氣的轉(zhuǎn)化率D加入催化劑可以縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，是因?yàn)檎磻?yīng)速率增大了，逆反應(yīng)速率減小了【解析】達(dá)到平衡后，加入N2平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NH3的濃度增大了，而H2的濃度會(huì)減?。贿_(dá)到平衡后，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，但平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，不利于N

6、H3的生成；達(dá)到平衡后，縮小體積即增大壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，有利于提高H2的轉(zhuǎn)化率；加入催化劑，能同等程度地增大正、逆反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間。【答案】C2盛滿等體積NO和NO2的混合氣體的試管，倒置在水槽中，反應(yīng)完畢后液面上升的高度是試管的()A1/2B1/3C2/3D5/6【答案】B3如右圖所示，試管中盛裝的是紅棕色氣體(可能是混合物)，當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r(shí)，試管內(nèi)水面上升，但不能充滿試管。當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后，可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升，經(jīng)過多次重復(fù)后，試管內(nèi)完全被水充滿，原來試管中盛裝的氣體()A可能是N2與NO2的混合氣體B可能是O2與NO的

7、混合氣體C可能是NO與NO2的混合氣體D只可能是NO2一種氣體【解析】試管中盛裝的是紅棕色氣體，且能溶于水，當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后，可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升，故試管中一定含NO2；經(jīng)過多次重復(fù)后，試管內(nèi)完全被水充滿，故試管中一定不含N2；但試管中可能還含有O2或NO?！敬鸢浮緾4用3 mol NH3氧化制備HNO3時(shí)，若NH3的轉(zhuǎn)化率為60%，(其他過程完全轉(zhuǎn)化)則制得HNO3的質(zhì)量為() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】A63 gB113.4 g C126 gD189 g【解析】由關(guān)系式：NH3NONO2HNO3可知，轉(zhuǎn)化生成的n(HNO3)n(NH3)60%3 mol60%1.8 mol。m(HNO3)63

8、 gmol11.8 mol113.4 g?！敬鸢浮緽5無色混合氣體中，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種，將100 mL甲氣體依次經(jīng)過下圖實(shí)驗(yàn)的處理，結(jié)果得到酸性溶液且最終無剩余氣體。則甲氣體的組成為()ANH3、NO2、N2BNH3、NO、CO2CNH3、NO、CO2、N2DNO、CO2、N2【解析】通過濃H2SO4氣體體積縮小，則一定含NH3，再通過Na2O2后，氣體顯紅棕色，則一定有NO、CO2。最后無氣體剩余，則一定無N2，原混合氣體無色，則無NO2，故B項(xiàng)正確?！敬鸢浮緽6工業(yè)上常用氨氧化法生產(chǎn)硝酸，其過程包括氨的催化氧化(催化劑為鉑銠合金絲網(wǎng))、一氧化氮的氧化和水吸收

9、二氧化氮生成硝酸，請(qǐng)回答下列問題：(1)氨催化氧化的化學(xué)方程式為_。(2)原料氣中空氣必須過量，其主要原因是_。(3)將鉑銠合金做成薄絲網(wǎng)的主要原因是_。(4)水吸收二氧化氮生成硝酸為放熱反應(yīng)，其化學(xué)方程為_。為了提高水對(duì)二氧化氮的吸收率，可采取的措施為_。(寫出2種措施即可)【解析】(1)氨催化氧化的產(chǎn)物是一氧化氮和水，是工業(yè)生產(chǎn)硝酸獲得一氧化氮的一步反應(yīng)，化學(xué)方程式為4NH35O24NO6H2O。(2)根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理：增加原料氣中空氣的量，即加大了氧氣的量可以使平衡向右移動(dòng)，提高氨的轉(zhuǎn)化率和一氧化氮的生成率。(3)在氨催化氧化時(shí)，將鉑銠合金做成薄絲網(wǎng)，可以增大單位質(zhì)量的催化劑與反應(yīng)物

10、的接觸面積，讓反應(yīng)更充分。(4)水吸收二氧化氮生成硝酸的反應(yīng)為3NO2H2O=2HNO3NO，該反應(yīng)放熱，可以使平衡向右移動(dòng)的方法是加壓、降溫或及時(shí)把生成的硝酸移走?！敬鸢浮?1)4NH35O24NO6H2O(2)增加O2的量使平衡右移，提高NH3的轉(zhuǎn)化率和NO的產(chǎn)率(3)增大單位質(zhì)量的催化劑與反應(yīng)物的接觸面積(4)3NO2H2O=2HNO3NO加壓、降溫、及時(shí)移走生成的硝酸等7實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下：已知實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)狻?1)從圖中選擇制取氣體的合適裝置：氮?dú)鈅、氫氣_(填字母)。(2)氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^甲裝置，甲裝置

11、的作用除了將氣體混合外，還有_、_。(3)將氨合成器出來經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨，_(填“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生倒吸，原因是_。(4)用乙裝置吸收一段時(shí)間氨后，再通入空氣，同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶?jī)?nèi)，能使鉑絲保持紅熱的原因是_，錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是_。(5)寫出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式：_。(6)反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶?jī)?nèi)的溶液中含有H、OH、_、_等離子?！敬鸢浮?1)ab(2)干燥氣體控制氫氣和氮?dú)獾牧魉?3)不會(huì)因?yàn)榛旌蠚怏w中含有大量難溶于水的氮?dú)?、氫氣兩種氣體(4)氨的氧化反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)有紅棕色氣體產(chǎn)生(5)4NH35O24NO6H2O(6)NHNO8下圖是

12、工業(yè)生產(chǎn)硝酸的流程。合成塔中內(nèi)置鐵觸媒，氧化爐中內(nèi)置PtRh合金網(wǎng)。請(qǐng)回答下列問題：(1)1908年化學(xué)家哈伯在實(shí)驗(yàn)室首次合成了氨。2007年化學(xué)家格哈德埃特爾在哈伯研究所證實(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w催化劑表面合成氨的反應(yīng)過程。示意圖如下：分別表示N2、H2、NH3。圖表示生成的NH3離開催化劑表面，圖和圖的含義分別是_。(2)合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2(g)3H2(g)2NH3(g)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K_。在一定溫度和壓強(qiáng)下，將H2和N2按31(體積比)混合后進(jìn)入合成塔，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡混合氣中NH3的體積分?jǐn)?shù)為15%，此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為_。(3)已知：4NH3(g)3O2(g)=2N2(g)6H2O(g)H1