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 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破,目前工业上用氢气和氮气直接合成氨,制得的氨通过催化氧化可生产硝酸。

在一定条件下,若N2和H2以体积比1:3的比例充入一体积不变的密闭容器中反应,达到平衡状态时,测得混合气体中氨的体积分数为20.0%,则:

(1)合成氨反应达到平衡的标志   ▲  

A.容器内气体压强保持不变     

B.容器内各物质的浓度不随时间变化

C.当υ(H2,正)=0.3mol·L-1·min-1,υ(NH3,逆)=0.2mol·L-1·min-1

D.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键形成

(2)达到平衡时,N2和H2的转化率分别为   ▲  

(3)用氨催化氧化可生产硝酸,取所生产的硝酸溶液100mL,与足量的铜反应,生成的NO2和NO混合气体在标准状况下体积为6.72L,物质的量之比为2:1,求所生产硝酸的物质的量浓度?(请写出该小题的计算过程)

   ▲  

(4)某厂用NH3生产硝酸,然后再制硝酸铵,其过程如下:

6ec8aac122bd4f6e 

 

其中反应②为:4NO+3O2+2H2O6ec8aac122bd4f6e4HNO3,原料气为氨气和空气的混合物。

若实际生产中,反应①、②、③的转化率(或利用率)分别为a、b、c,则生产硝酸的氨气占所用氨气总量的体积分数为   ▲  

 

答案:
 (1)ABCD(2 分)         (2)均为33.3%(2 分) (3) n(NO2) + n(NO)=6.72 L/22.4 L/mol n(NO2)∶n(NO)= 2:1 n(NO2)=0.2 mol      n(NO)=0.1 mol n (HNO3)=n(Cu)×2 + n(NO2) + n(NO)= (0.2 mol /2 + 0.1 mol×3/2) ×2+ 0.2 mol + 0.1 mol         =0.8 mol c(HNO3)= 0.8 mol/100 mL/1000 mL/L= 8 mol/L  (3分) (4) 1/(1+ab)(3 分)
推荐试题

 (10 分)SO2和NOx的排放是造成酸雨的两大罪魁祸首。下图表示了某地区在1940~2002年间,空气中SO2和NOx含量因燃料燃烧、工业生产、交通运输以及其他因素的影响而发生变化的基本统计数据。

6ec8aac122bd4f6e

(1)结合上图数据,判断下列说法正确的是   ▲  

    A.在交通运输中排放的NOx与燃料的不充分燃烧有关

    B.在上世纪60年代以前,在交通运输中排放的SO2主要是使用燃煤的内燃机所致

    C.近年来在工业生产中SO2排放量的下降,主要是减少了燃烧的煤的质量

    D.随着汽车工业的发展,在形成酸雨的因素中,NOx所占比重在逐渐增大

(2)在上图表示的历史进程中,由工业生产所导致的SO2的排放量明显地在逐年减少。请用化学方程式说明人类在为解决SO2污染问题中所进行的一个反应过程:

   ▲  

(3)汽车排放的尾气中含有未燃烧充分的CmHn、以及N2、CO2、NO、CO等。有人设计利用反应2NO + 2CO 6ec8aac122bd4f6e N2 + 2CO2 将有害的污染物转化为可参与大气循环的N2和CO2

在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:

时间/h

0

1

2

3

4

5

c(NO)/mol·L-1

1.00×10-3

4.5×10-4

2.5×10-4

1.5×10-4

1.00×10-4

1.00×10-4

c(CO)/mol·L-1

3.6×10-3

3.05×10-3

2.85×10-3

2.75×10-3

2.70×10-3

2.70×10-3

在上述条件下反应能够自发进行,则反应的6ec8aac122bd4f6e   ▲   0(“>”、“<”、“=”)。在该温度下,反应的平衡常数K=   ▲  

(4)某次降雨过程收集到10L的雨水,向雨水中滴加1mL6mol/L的H2O2,充分反应后测得溶液的pH=3.62 [c(H+) =2.4×10-4 mol/L ]),再向溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液,经过滤、晾干、称重,得沉淀的质量为0.1864g。若假设雨水的酸性仅由NOx和SO2的排放所致。请计算排放在空气中的NOx和SO2的物质的量之比接近于   ▲