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氨氧化法制硝酸基础夯实1.3NO2+H2O2HNO3+NO为工业上氨催化氧化法制硝酸的反应之一,该反应中NO2的作用是()A.只作氧化剂B.只作还原剂C.既作氧化剂又作还原剂D.既不作氧化剂又不作还原剂答案：C2.在常温下四个容积相同的抽空的密闭容器内,分别注入下列各组气体(先注入一种,再注入另一种),全部气体注入完毕后,容器中的压强从大到小的顺序是()2 mol一氧化碳和1 mol氧气2 mol硫化氢和1 mol 二氧化硫2 mol一氧化氮和2 mol氧气2 mol氨气和1 mol氯化氢A.B.C.D.=答案：A3.无色的混合气体甲中可能会有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种。将100 mL气体甲经过如下图实验处理,最终得到酸性溶液,而气体几乎无剩余,则气体甲的组成可能为()A.NH3、NO2、N2B.NH3、NO、CO2C.NH3、NO2、CO2D.NO、CO2、N2答案：B4.下列反应既属于离子反应,又属于氧化还原反应的是()A.4NH3+5O24NO+6H2OB.2NO+O22NO2C.3NO2+H2O2HNO3+NOD.N2O3+2NaOH2NaNO2+H2O解析：A、B两项反应不属于离子反应;D项反应不属于氧化还原反应。答案：C5.工业制硝酸的其中一步反应为氨的氧化,反应方程式为4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)H0,有关该反应的说法正确的是()(导学号52710015)A.反应达到平衡后,3v正(NH3)=2v逆(H2O)B.反应处于平衡状态时,c(NH3)c(O2)=c(NO)c(H2O)C.其他条件不变,温度越高,氨的转化率越高D.增大压强是加快反应速率并提高NO产率的有效措施解析：反应达到平衡后,3v正(NH3)=2v逆(H2O),各组分浓度不变,故A正确;反应处于平衡状态时,体系中各组分的浓度不变,与c(NH3)c(O2)和c(NO)c(H2O)是否相等无关,故B错误;该反应正反应方向是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,温度越高,氨的转化率越低,故C错误;由于增大压强,平衡向逆反应方向移动,一氧化氮生产量减小,所以寻找合适的催化剂及提高氧气的浓度是加快反应速率并提高NO产率的有效措施,故D错误。答案：A6.已知氮的氧化物跟NaOH溶液发生的化学反应如下:2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O,现有m mol NO2和n mol NO组成的混合气体,需用NaOH溶液使其完全吸收至无气体剩余。已知NaOH物质的量浓度为a molL-1,则需该NaOH溶液的体积是()A. LB. LC. LD. L解析：根据气体全部被吸收,生成的盐是NaNO3和NaNO2,可知钠原子的物质的量等于氮原子的物质的量,即n(NaOH)=n(NO2)+n(NO)=(m+n) mol,所以NaOH溶液的体积为 L。答案：D7.将m g氨通过氨氧化法完全制成硝酸,且将硝酸全部溶解在反应中生成的水里制成浓硝酸,其质量分数为()(导学号52710016)A.77.8%B.50%C.63.5%D.98%解析：根据4NH3+5O24NO+6H2O,4NO+3O2+2H2O4HNO3得关系式:NH3+2O2HNO3+H2O,故溶液相当于1 mol水中溶解1 mol HNO3,故质量分数为100%77.8%。答案：A8.某化学小组的同学设计了如图所示的实验装置。将氨气与过量的氧气通入硬质玻璃管中,管中装有Cr2O3催化剂,用酒精灯加热。(1)氨气催化氧化的化学方程式是;试管内气体变为红棕色,该反应的化学方程式是。(2)停止反应后,立即关闭试管的两个活塞,一段时间后,将试管浸入冰水中,试管内气体颜色,原因是。答案：(1)4NH3+5O24NO+6H2O2NO+O22NO2(2)变浅存在2NO2N2O4的平衡,降温平衡右移能力提升9.工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:(导学号52710017)(1)某温度下体积为200 L的氨合成塔中,测得如下数据:时间/h浓度/molL-101234N21.5001.4001.200c1c1H24.5004.2003.600c2c2NH300.2000.600c3c3根据表中数据计算02小时内N2的平均反应速率为molL-1h-1。若起始时与平衡时的压强之比为a,则N2的转化率为(用含a的代数式表示)。(2)氨气和氧气从145 就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图):已知:4NH3+5O24NO+6H2OK1=11053(900 )4NH3+3O22N2+6H2OK2=11069(900 )温度较低时以生成为主,温度高于900 时,NO产率下降的原因是。吸收塔中需要补充空气的原因是。(3)尾气处理时小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂,此法运行费用低,吸收效果好,不产生二次污染,吸收后尾气中NO和NO2的去除率高达99.95%。其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸,亚硝酸再与尿素CO(NH2)2反应生成CO2和N2,请写出有关反应化学方程式:。解析：(1)由反应速率的计算表达式,可求出v(N2)=(1.5 molL-1-1.2 molL-1)/2 h=0.15 molL-1h-1。设N2转化x molL-1。由同温、同体积时,压强之比等于物质的量之比得:=a,解得x=3,(N2)=100%=2100%。(2)从题图中不难读出低温生成N2,高温生成NO,但当高于900 时,反应逆向移动,故NO的产率减小。再通入空气,相当于增加反应物,平衡正向移动,NH3的转化率进一步提高,使硝酸产量增加。(3)根据题中信息,可写出反应物和产物,关键运用化合价和原子守恒来配平。答案：(1)0.152(1-1/a)100%(2)N2生成NO的反应为放热反应,升高温度转化率下降进一步与NO反应生成硝酸(3)NO+NO2+H2O2HNO2、CO(NH2)2+2HNO2CO2+2N2+3H2O10.如图是模拟工业制硝酸原理的实验装置。先用酒精灯对硬质玻璃管里的三氧化二铬加热,然后把空气鼓入盛有浓氨水的锥形瓶,当三氧化二铬保持红热状态时,移去酒精灯。根据题意回答问题:(导学号52710018)(1)硬质玻璃管里发生反应的化学方程式为,当三氧化二铬红热时,移去酒精灯,原因是。(2)圆底烧瓶里的实验现象是,鼓入空气的作用是。(3)实验结束后,在圆底烧瓶内壁上有时会看到少量无色晶体,写出生成该晶体的化学方程式:。(4)新制的三氧化二铬催化效果较好。实验室一般用加热分解(NH4)2Cr2O7的方法制三氧化二铬,反应的化学方程式为。(5)工业上要获得浓度较大的硝酸,往往在稀硝酸中加入吸水剂硝酸镁,然后(填一种操作名称),实验室里保存浓硝酸的方法是。解析：(1)氨气具有还原性,在催化剂作用下可与氧气反应被氧化为NO;该反应是放热反应,反应放出的热量可以使反应持续进行。(2)产生的一氧化氮能和氧气反应生成红棕色的NO2,鼓入空气有利于氨气的逸出,同时提供氧气。(3)NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了NH4NO3:NH3+HNO3NH4NO3。(4)(NH4)2Cr2O7中铵根中的氮是负三价,有还原性,重铬酸根中的铬是正六价,有氧化性,会发生自身氧化还原反应,氮元素化合价升高为0价,铬元素化合价降低为+3价,分别生成氮气和氧化铬。(5)硝酸和硝酸镁溶液,可以采取蒸馏的方法分离;浓硝酸不稳定,易分解,应盛于棕色瓶中,密封放于阴暗处。答案：(1)4NH3+5O24NO+6H2O该反应是放热反应,反应放出的热量可以使反应持续进行(2)有红棕色气体产生提供氧气且促进氨的逸出(3)NH3+HNO3NH4NO3(4)(NH4)2Cr2O7N2+Cr2O3+4H2O(5)蒸馏盛于棕色瓶中,密封置于阴暗处11.(1)一定温度、压强下,一盛满NO2的试管倒置于盛足量水的水槽里,充分反应后试管中水的体积占试管容积的。(2)相同状况下,30 mL N2和NO2的混合气体通入倒立于水槽里盛满水的量筒中,剩余气体16 mL,则原混合气体中N2与NO2的体积比是。(3)NO和NO2盛满一试管倒置于盛足量水的水槽里,气体体积缩小为原来的3/5,则NO与NO2体积比是。(4)一定条件下,将等体积的NO和NO2混合气体充满试管,倒置于盛足量水的水槽里,充分反应后,剩余气体的体积为原总体积的。(5)一定条件下,将等体积的O2和NO混合气体充满试管,倒置于盛足量水的水槽里,充分反应后,剩余气体的体积为原总体积的。(6)一定条件下,将等体积的O2和NO2混合气体充满试管,倒置于盛足量水的水槽里,充分反应后,剩余气体的体积为原总体积的。解析：(1)3NO2+H2O2HNO3+NO31最后剩余1体积的NO。(2)3NO2+H2O2HNO3+NOV312V(30 mL-16 mL)V(NO2)=21 mL,V(N2)=9 mLV(N2)V(NO2)=37。(3)同(2)利用差量法计算。(4)设NO和NO2的体积都为V。3NO2+H2O2HNO3+NO31V则V(余)V(原)=2V=23。(5)设NO和O2都为V。4NO+3O2+2H2O4HNO343VVV(余)V(原)=2V=18。(6)同(5)解法。答案：(1)(2)37(3)23(4)(5)(6)
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