氧化法制取硝酸，该法首先是将空气分离得到氮气和氧气，将氮气与氢气在高温高压下合成氨气，再将氨气、空气和氧气以一定比例通入温度为800°C、压强为p的氧化炉中，在Pt-Rh合金网为催化剂下进行反应，生成的NO在冷却时与氧气生成NO2，NO2在吸收塔内用水吸收，在过量氧气的作用下转化为硝酸，其最高浓度可达50%。在氧化炉中催化氧化时，有关物质的产率与温度的关系如图；
氧化炉中主要发生的反应如下：
Ⅰ.2NO（g）⇌N2（g）+O2（g）△H1=-180.6kJ•mol-1
Ⅱ.4NH3（g）+3O2（g）⇌2N2（g）+6H2O（g）△H2=-1269kJ•mol-1
Ⅲ.4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（g）△H3
回答下列问题：
（1）计算△H3=-907.6kJ•mol-1-907.6kJ•mol-1。
（2）据图可知，氧化炉中，300°C～400°C时反应速率较快的是反应 ⅡⅡ（填“Ⅱ”或“Ⅲ”）
（3）恒温、恒压时，发生反应：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）。该反应在450°C、20MPa下进行，起始时n（N2）：n（H2）=1：1，平衡时，NH3分压为5MPa,此时该反应的Kp=0.020.02MPa-2（Kp为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数）。
（4）向密闭容器中充入4molNH3和5molO2，在催化剂作用下发生反应Ⅲ，下列措施可提高NH3平衡转化率的是 ABAB（填标号）。
A.减小反应体系的压强
B.实际生产中使n（O2）：n（NH3）=2：1
C.研究开发使用效果更好的催化剂
D.升高反应体系的温度
【答案】-907.6kJ•mol-1；Ⅱ；0.02；AB
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：1引用：1难度：0.7
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1．硝酸是重要的化工产品，硝酸的工业制法包括氨气的催化氧化等步骤。模仿硝酸的工业制备过程，在实验室通过简单的装置可制备硝酸。以下为实验室制备硝酸的流程图（已知三氧化二铬用作催化剂，干燥剂2为浓硫酸）：
（1）下面哪套装置可以代替流程图中①和②的作用
（2）①中浓氨水可挥发出氨气，实验室检验氨气的方法是。（要求写出操作、现象与结论）
（3）③中发生的化学反应是氨气的催化氧化，写出反应方程式。
（4）反应一段时间后，观察到③中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是反应（填“吸热”或“放热”）。
（5）通过红热的三氧化二铬后反应后的气体仍然是混合气体，其成分除了空气外，还有。
（6）盛有Na2CO3溶液的烧杯为尾气处理装置，该装置中反应的化学反应方程式是NO2+Na2CO3═NaNO2+CO2+□（请在横线上补充另外一种产物并在横线内配平出相关系数，系数为1也要标出）发布：2024/11/2 8:0:1组卷：72引用：1难度：0.9 -
2．氮元素的化合物种类繁多，请结合以下工业制硝酸的原理示意图，判断下列说法不正确的是（ ）
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3．硝酸铵是一种常用的化肥，其工业生产流程如图，请回答下列问题。
（1）写出反应容器B中发生反应的化学方程式：。
（2）吸收塔C中通入空气的目的是（用化学方程式解释）；C、D两个反应容器中发生的反应，属于氧化还原反应的是（填反应容器代号）。
（3）浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶里，并放置在阴凉处，用化学方程式解释原因：。
（4）碳与浓硝酸反应的化学方程式是。发布：2024/11/5 8:0:2组卷：26引用：2难度：0.9
