硝酸的工業(yè)制法是用氨氧化法制取，其法以氨和空氣為原料，在催化劑的作用下，最后在吸收塔中用水吸收制取硝酸．其具體的工藝流程如下：
請(qǐng)回答下列問題：
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（1）從吸收塔中出來的硝酸濃度大約是50%，不能直接用于軍工、染料等工業(yè)，必須將其進(jìn)入蒸餾塔制成98%以上的濃硝酸．某中學(xué)實(shí)驗(yàn)小組，在實(shí)驗(yàn)室模擬蒸餾塔中對(duì)稀硝酸蒸餾時(shí)應(yīng)注意選擇適宜的條件是
 
．原因是
 
．（請(qǐng)用化學(xué)方程式解釋之）
（2）在氧化爐中只發(fā)生主反應(yīng)①和副反應(yīng)②
4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）；△H=-905kJ?mol-1①
4NH3（g）+3O2（g）?2N2（g）+6H2O（g）；△H=-1268kJ?mol-1②
試寫出N2氧化為NO的熱化學(xué)方程式
 
；
（3）在氧化爐中催化氧化時(shí)，有關(guān)物質(zhì)的產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如下圖：
精英家教網(wǎng)
據(jù)圖可知工業(yè)上氨催化氧化生成NO時(shí)，應(yīng)該控制溫度在
 
左右，該反應(yīng)所使用的催化劑是
 
．
溫度高于900℃時(shí)，NO產(chǎn)率下降的可能原因是
 

 
．
（4）從氧化爐中出來的氣體為什么不直接進(jìn)入吸收塔，而是進(jìn)入熱交換器？這樣做的優(yōu)點(diǎn)是
 
．
（5）下列措施可提高氨催化氧化生成NO的產(chǎn)率的是
 
．
A．降低反應(yīng)體系的壓強(qiáng)              B．實(shí)際生產(chǎn)中采用物料比n（O2）/n（NH3）為1.7～2.0
C．研究開發(fā)使用效果更好的催化劑    D．升高反應(yīng)體系的溫度．
分析：（1）硝酸化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，見光或受熱分解；
（2）由蓋斯定律，（①-②）×
1
2
可得目標(biāo)熱化學(xué)方程式，據(jù)此計(jì)算；
（3）從轉(zhuǎn)化率的大小與溫度的關(guān)系選擇反應(yīng)的適宜溫度；根據(jù)外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響分析NO產(chǎn)率下降的可能原因；
（4）一氧化氮和氧氣反應(yīng)為放熱反應(yīng)，結(jié)合節(jié)約能源進(jìn)行解答；
（5）根據(jù)外界條件對(duì)氨催化氧化生成NO的化學(xué)平衡的影響分析；
解答：解：（1）硝酸熱穩(wěn)定性差，見光或受熱分解4HNO3
 光照或加熱 
.
 
4NO2↑+O2↑+2H2O，在實(shí)驗(yàn)室模擬蒸餾塔中對(duì)稀硝酸蒸餾時(shí)應(yīng)注意選擇適宜的條件是在低溫條件下，
故答案為：在低溫條件下；4HNO3
 光照或加熱 
.
 
4NO2↑+O2↑+2H2O；
（2）由蓋斯定律，（①-②）×
1
2
可得N2（g）+O2（g）?2NO（g），故△H=
1
2
×[（-905kJ/mol）-（-1258kJ/mol）]=+181.5 kJ/mol，所以N2氧化為NO的熱化學(xué)方程式為N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+181.5 kJ?mol-1，
故答案為：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+181.5 kJ?mol-1；
（3）從圖象可以看在，反應(yīng)溫度在780～840℃，NO的產(chǎn)率最大，故選擇800℃左右，該反應(yīng)所使用的催化劑是鉑或鉑銠合金，
故答案為：800℃；鉑或鉑銠合金；
①4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）；△H=-905kJ?mol-1該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO產(chǎn)率下降，
故答案為：由于生成NO的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故轉(zhuǎn)化率降低；
②由圖可知，溫度高于900℃時(shí)，4NH3+3O2?2N2+6H2O，生成N2的副反應(yīng)增多，NO產(chǎn)率下降，
故答案為：由圖可知，溫度高于900℃時(shí)，生成N2的副反應(yīng)增多．故NO產(chǎn)率降低；
（4）2NO+O2=2NO2，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，從氧化爐中出來的氣體進(jìn)入熱交換器，這樣做既可以降低NO和O2混合氣的溫度，又可以預(yù)熱NH3和空氣，達(dá)到節(jié)約能源的目的，
故答案為：這樣做既可以降低NO和O2混合氣的溫度，又可以預(yù)熱NH3和空氣，達(dá)到節(jié)約能源的目的；
（5）4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）；△H=-905kJ?mol-1該反應(yīng)是氣體體積增大的、放熱的反應(yīng)，為了提高氨催化氧化生成NO的產(chǎn)率，需使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可采取減小壓強(qiáng)、降低溫度、增大NH3的濃度，
故答案為：A、B；
點(diǎn)評(píng)：本題考查硝酸的工業(yè)制法，涉及反應(yīng)熱的計(jì)算、化學(xué)平衡影響因素等，題目較為綜合，掌握蓋斯定律的運(yùn)用和影響平衡的因素是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

化學(xué)方程式練習(xí)


一、用化學(xué)方程式表示下列各種物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室制法

1、O2(三種方法)：                       

                                       

                                       

2、H2：                                

3、Cl2：                               

4、NH3：                               

5、CO2：                              

6、NO：                                

二、用方程式表示工業(yè)生產(chǎn)過程（參考選修Ⅱ，帶*的寫離子方程式，注意反應(yīng)條件）

1、氯堿工業(yè)（電解飽和食鹽水）

  *陽(yáng)極：                              

  *陰極：                              

  *總反應(yīng)：                            

2、接觸法制硫酸（硫鐵礦為原料）

  ①沸騰爐：                            ；其中氧化產(chǎn)物為：              

  ②接觸室：                           ；

        V2O5的作用是            ，反應(yīng)溫度控制在400~500℃的原因是       

                                        

                                    

  ③吸收塔：                            

        用98%H2SO4吸收SO3而不用水直接吸收的原因是                   

                                  。

  ④尾氣處理：                          

3、海水提溴：

   *①氯化：                             

   ②吹出

   ③吸收：                            

   ④轉(zhuǎn)化：                            

4、合成氨：

   ①由水和碳合成H2                    

                                       

   ②合成塔：                          

5、氨氧化制硝酸

   ①氧化爐：                          

   ②吸收塔：                          

   ③制取化肥硝酸銨:                    

6、冶煉鋁（冰晶石作熔劑）

   ①堿溶：                             

   ②沉淀：                             

   ③脫水：                             

   ④電解：*陽(yáng)極：                      

           *陰極：                      

     總反應(yīng)：                          

7、鋁熱法制鐵

                                       

8、由三氧化鎢制鎢

                                         

9、工業(yè)制漂白粉

                                       

10、制玻璃

                                       

                                       

11、工業(yè)生產(chǎn)石灰漿

                                       

                                      

12、聯(lián)合制堿法：

                                       

                                       

13、高純硅的生產(chǎn)

                                      

                                      

                                     。

14、煉鐵煉鋼

  ①還原劑的生成：

                    ；                 

  ②鐵的還原（將鐵的氧化物，如Fe2O3還原）：

                                      

  ③將生鐵脫硫去磷降低含碳量即得鋼。


三、完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式（注意寫反應(yīng)條件）。

1、Fe + H2O(g)=                        

2、C+ H2O(g) =                          

3、CO+ H2O(g) =                                             

4、F2+ H2O=                            

5、NH3+H2O                            

6、NO2+ H2O=                           

7、SO2+ H2O                                               

8、Cl2 + H2O=                           

9、K + H2O=                            

10、Na2O2+ H2O=                         

11、CaC2+ H2O=                         

12、Mg3N2+ H2O =                       

13、Al + NaOH+ H2O=                    

14、CaCO3+ H2O+ CO2=                  

15、Fe(OH)2+ H2O+ O2=                  

16、FeCl3+ H2O                                           

17、NH4Cl+H2O                        

18、Na2CO3+H2O                                        

19、CuSO4+H2O電解                    

20、Na2S2O3 + HCl =                    

21、SiO2 + HF=                    

22、SiO2 + NaOH=                    

23、Na2SiO3+ HCl=                    


四、寫出下列物質(zhì)分別與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。

1、Si

2、Cl2                                                      

3、SiO2                               

4、SO2 (足量)                          

5、CO2(小量)                          

6、H3PO4                            

7、H2SO4                             

8、CH3Br                                              

9、Al                                

10、Al2O3                             

11、AlCl3                            

12、Al(OH)3                          

13、CuSO4                           

14、NaHCO3                           

15、Ca(HCO3)2(足量)                        

16、(NH4)2SO4                          


五、寫出下列物質(zhì)受熱或光照的化學(xué)方程式。

1、NaHCO3                             

2、HNO3                               

3、AgBr                                                   

4、H2SO3                               

5、NH4HCO3                                            

6、Cu(OH)2                             

7、Ca(HCO3)2                           

8、Cu2(OH)2CO3                         

9、H2O2                                

10、KClO3                              

11、KMnO4                             

12、NH4Cl                             

13、HClO                             

14、CH4+Cl2                           

15、H2+Cl2                             

16、CuO                              


六、寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式

1、SO2使溴水褪色：

                                                                           

2、SO2使酸性高錳酸鉀溶液褪色：

                                                                         

3、氫氧化鐵溶于氫碘酸：

                                                                         

4、乙二酸（草酸）使酸性高錳酸鉀溶液褪色 ：

                                                                        

5、用石灰水與小蘇打溶液制燒堿：

                                                                        

6、硫酸氫銨與氫氧化鋇溶液混合：

                                                                         

7、漂白粉溶液中充入足量CO2：

                                                                         

8、KHSO4與氫氧化鋇溶液混合呈中性：

                                                                         

9、Fe3O4溶于稀硝酸：

                                                                        

10、明礬溶液中加Ba(OH)2溶液至沉淀量最大：

                                                                        


七、用離子方程式表示下列在溶液中的反應(yīng)

1、KCl+AgNO3：

                                                                

2、Ba(OH)2+H2SO4：

                                      

3、BaCO3+HCl：

                                      

4、Cu(OH)2+HCl：

                                      

5、Fe(OH)2+HNO3(稀) ：

                                      

6、FeCl3+KSCN：

                                      

7、FeBr2+Cl2(物質(zhì)的量之比為1:1)：

                                      

8、NaBr+Cl2：

                                               

       9、Fe+CuCl2：

                                      

10、Zn+AgNO3：

                                                     

11、純堿水解：

                                      

12、明礬凈水：

                                      

13、銅和稀硝酸：

                                      

14、配制銀氨溶液：

                                                                          

15、Na2O2投入稀硫酸中：

                                      


八、寫出下列物質(zhì)在空氣中變質(zhì)的化學(xué)方程式

1、Na2SO3：                            

2、NaOH：                            

3、NO：                                                

4、Na：                               

5、Na2O2：                                                                   

6、銅生銹：                            

7、氯水：                                              

8、白磷：                            

9、稀硫酸酸化的FeSO4溶液變棕黃色

                                    

10、無(wú)色KI溶液變棕黃色

                                    

11、漂白粉失效：

                                    


九、寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式

1、混合H2S和SO2生成硫和水：

                                      

2、炭加熱放入濃硫酸中：

                                      

3、乙醇催化氧化為乙醛：

                                      

4、乙醛與銀氨溶液反應(yīng)：

                                      

5、乙醛與新制Cu(OH)2加熱：

                                      

6、銅與濃硫酸共熱：

                                      

7、氧化硫通入濃溴水：

                                      

8、銅與濃硝酸反應(yīng)：

                                      

9、木炭和濃硝酸共熱：

                                      

10、FeCl3溶液中加入KI溶液：

                                      

11、高錳酸鉀固體中滴入濃鹽酸：

                                      

12、氨水通入少量SO2：

                                      

13、偏鋁酸鈉溶液中加足量稀硫酸：

                                      

14、NaAlO2溶液中充入足量CO2：

                                      

15、Ba(AlO2)2溶液中加入硫酸鋁溶液：

                                      

16、氫氧化亞鐵水溶液在空氣中變質(zhì)：

                                      

12、氯化鐵溶液溶解銅：

                                    


十、按要求寫方程式

1、寫出高溫條件下發(fā)生的置換反應(yīng)四個(gè)：

  ①                                   

  ②                                   

  ③                                   

  ④                                   


2、寫出一個(gè)點(diǎn)燃條件下的置換反應(yīng)：

                                      

3、寫出一個(gè)加熱條件下的置換反應(yīng)：

                                      

4、寫出一個(gè)有三種反應(yīng)物的置換反應(yīng)：

                                      

5、寫出工業(yè)生產(chǎn)中需要高溫條件的反應(yīng)（不少于5個(gè)）的化學(xué)方程式：

                                       

                                       

                                       

                                       

                                       

                                       


6、試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐写嬖贔e2+，請(qǐng)?jiān)谙旅娴臋M線上按操作順序?qū)懗鱿鄳?yīng)的離子方程式：                                                                       。

7、治療胃酸過多的藥物中常用Al(OH)3，如何用氧化鋁制取氫氧化鋁？要求制取過程中酸堿的用量降到最少。按生產(chǎn)順序?qū)懗鱿嚓P(guān)的離子方程式：                                                                   。

8、化學(xué)反應(yīng)中有的具有相似性，有的反應(yīng)具有特殊性，試寫出下列相關(guān)化學(xué)方程式，并思考其中的原因：

①  Li + O2

Na + O2

②  Mg + CO2

Mg + SO2

③  Na2O2 + CO2

Na2O2 + SO2

KO2 + CO2

④  F2 + H2O

Cl2 + H2O

⑤  Fe + Cl2

Fe + I2

⑥  Fe(OH)3 + HCl

Fe(OH)3 + HI

9、按要求寫化學(xué)方程式

 ①堿性氧化物與水反應(yīng)（舉2例）

                                                                  

 ②堿性氧化物與酸反應(yīng)（舉2例）

                                                                  

 ③金屬氧化物但不是堿性氧化物的氧化物與水反應(yīng)（舉一例）

                                       

 ④酸性氧化物與水反應(yīng)（舉2例，其中一例為金屬氧化物）

                                                                            

 ⑤能與水反應(yīng)生成酸，但不是酸性氧化物也不是堿性氧化物氧化物與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：

                                      。

 ⑥列舉不少于5類既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的物質(zhì)，并分別寫出它們與酸（HCl）、堿（NaOH）反應(yīng)的離子方程式：

  A、物質(zhì)化學(xué)式：                                                                          

B、物質(zhì)化學(xué)式：                                                                                    

C、物質(zhì)化學(xué)式：                                                                                  

D、物質(zhì)化學(xué)式：                                                                                 

E、物質(zhì)化學(xué)式：                                                                                     

F、物質(zhì)化學(xué)式：                                                                                     

G、物質(zhì)化學(xué)式：                                                                                 

10、某酸性氧化物，它能與某些酸反應(yīng)，也能與堿反應(yīng)，請(qǐng)寫出這樣的氧化物一種，并寫出它與酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和與堿反應(yīng)的離子方程式：

氧化物分子式：                                                                                  

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