合成氨尿素工业生产过程中涉及到的物质转化过程如图1所示.
(1)天然气在高温、催化剂作用下与水蒸气反应生成H2和CO的化学化学方程式为
(2)图2为合成氨反应在不同温度和压强、使用相同催化剂条件下,初始时氮气、氢气的体积比为1:3时,平衡混合物中氨的体积分数.
①若分别用vA(NH3)和vB(NH3)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率,则vA(NH3) vB(NH3)(填“>”、“<”或“=”).
②在相同温度、当压强由p1变为p3时,合成氨反应的化学平衡常数 (填“变大”、“变小”或“不变”).
(3)NH3(g)与CO2(g)经过两步反应生成尿素,两步反应的能量变化示意图3如下:NH3(g)与CO2(g)反应生成尿素的热化学方程式为 人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图4所示.阳极室中发生的反应依次为
(4)运输氨时,不能使用铜及其合金制造的管道阀门.因为在潮湿的环境中,金属铜在有NH3存在时能被空气中的O2氧化,生成Cu(NH3)42+ , 该反应的离子方程式为
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),一种工业合成氨,进而合成尿素的简易流程图如下:
(1)步骤Ⅱ中制氢气原理如下:
CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
恒容容器中,对于以上两个反应,能加快反应速率的是
a.升高温度 b.充入He c.加入催化剂 d.降低压强
(2)天然气中的H2S杂质常用氨水作吸收液吸收,产物为NH4HS,一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式为 ,该反应的氧化产物为
(3)为减小CO2对环境的影响,在限制其排放量的同时,应加强对CO2创新利用的研究.
①如将CO2与H2 以1:3的体积比混合. 适当条件下合成某烃和水,该烃是 (填序号).
A.烷烃 B.烯烃 C.苯
②如将CO2与H2 以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4 .
已知:CH4 (g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1=﹣890.3kJ/mol
H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H2=﹣285.8kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是
③已知CaCO3和BaCO3均为难溶于水的沉淀,某同学欲用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量,经查得Ca(OH)2和 Ba(OH)2在20℃时的溶解度(S)数据如下:Ca(OH)2:0.16g; Ba(OH)2:3.89g
则吸收CO2最合适的试剂是 (填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”)溶液,实验时除需要测定工业废气的体积(折算成标准状况)外,还需要测定 .
(4)已知CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O,若合成尿素CO(NH2)2的流程中转化率为80%时,100吨甲烷为原料能够合成 吨尿素.
化学键 |
H-H |
N≡N |
N-H |
断开1mol键所吸收的能量 |
436 kJ |
946 kJ |
391 kJ |
①其中,右室电极为燃料电池的极,电池工作时电路中每转移0.3 mol电子,标准状况下消耗N2的体积是。
②相比现有工业合成氨,该方法有哪些优点(任写两条)。