高中化學(xué) 主題1 空氣資源 氨的合成章末整合提升課件 魯科版選修2

一、空氣分離 二、合成氨工業(yè),三、硝酸的制法 1.硝石法。 硝酸鹽與濃硫酸微熱:NaNO3(固)+H2SO4(濃) NaHSO4+HNO3。 2.氨催化氧化法。 (1)原理。,專題2,專題1,專題1氮的氧化物溶于水的計(jì)算問(wèn)題 1.NO2或NO2與NO的混合氣體溶于水時(shí)可依據(jù)3NO2+H2O 2HNO3+NO,利用氣體體積變化差值進(jìn)行計(jì)算。 2.NO2和O2的混合氣體溶于水時(shí),由4NO2+O2+2H2O 4HNO3可知,當(dāng)體積比,專題2,專題1,3.NO和O2同時(shí)通入水中時(shí),其反應(yīng)是: 當(dāng)體積比,專題2,專題1,【例1】 將盛有25 mL一氧化氮、二氧化氮混合氣體的量筒,倒立于水槽中,反應(yīng)后氣體體積縮小為15 mL,則原混合氣體中一氧化氮與二氧化氮的體積比是() (導(dǎo)學(xué)號(hào)52710019) A.23B.32C.41D.14 解析：應(yīng)用反應(yīng)前后氣體體積之差計(jì)算。一氧化氮不溶于水,二氧化氮與水反應(yīng):3NO2+H2O 2HNO3+NO,由反應(yīng)方程式可知3體積的NO2被水充分吸收后生成1體積NO,體積減少2體積,現(xiàn)由25 mL縮小至15 mL,氣體體積減少了10 mL,故原NO、NO2混合氣體中NO2的體積為15 mL,NO為25 mL-15 mL=10 mL。原混合氣體中NO和NO2的體積比為1015=23。 答案：A,專題1,專題2,專題2化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率及其應(yīng)用 1.反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。 (1)定義:化學(xué)反應(yīng)中某反應(yīng)物的實(shí)際反應(yīng)量與實(shí)際投入量之比(通常用百分?jǐn)?shù)表示)叫做該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,即 某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率= 100%,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率又叫做反應(yīng)物的利用率。 (2)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的特性。 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率總是小于1。 某種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率可能等于該物質(zhì)中某種元素的轉(zhuǎn)化率。 某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與該反應(yīng)物的損失率之和為1。 在相關(guān)聯(lián)的多步反應(yīng)中,在各分步反應(yīng)中保持元素質(zhì)量守恒關(guān)系的幾種反應(yīng)物,其轉(zhuǎn)化率的乘積等于某一種反應(yīng)物的總轉(zhuǎn)化率。,專題1,專題2,2.生成物的產(chǎn)率。 (1)定義:化學(xué)反應(yīng)中某生成物的實(shí)際生成量與理論生成量之比(通常用百分?jǐn)?shù)表示)叫做該生成物的產(chǎn)率,即某生成物的產(chǎn)率 100%。 (2)生成物產(chǎn)率的特性:生成物的產(chǎn)率總是小于1。,專題1,專題2,【例2】 用3 mol NH3氧化制備HNO3時(shí),若NH3的轉(zhuǎn)化率為60%,(其他過(guò)程完全轉(zhuǎn)化)則制得HNO3的質(zhì)量為() (導(dǎo)學(xué)號(hào)52710020) A.63 gB.113.4 gC.126 gD.189 g 解析：由關(guān)系式:NH3NONO2HNO3可知,轉(zhuǎn)化生成的n(HNO3)=n(NH3)60%=3 mol60%=1.8 mol。m(HNO3)=63 gmol-11.8 mol=113.4 g。 答案：B,1,2,3,4,1.對(duì)于可逆反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),下列說(shuō)法中正確的是() A.達(dá)到平衡后加入N2,當(dāng)重新達(dá)到平衡時(shí),NH3的濃度比原平衡的大,H2的濃度比原平衡也大 B.達(dá)到平衡后,升高溫度,既加快了正、逆反應(yīng)的速率,又提高了NH3的產(chǎn)率 C.達(dá)到平衡后,縮小容器的體積,既有利于加快正、逆反應(yīng)速率,又有利于提高氫氣的轉(zhuǎn)化率 D.加入催化劑可以縮短達(dá)到平衡的時(shí)間,是因?yàn)檎磻?yīng)速率增大了,逆反應(yīng)速率減小了 答案：C,1,2,3,4,2.如圖所示,試管中盛裝的是紅棕色氣體(可能是混合物),當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r(shí),試管內(nèi)水面上升,但不能充滿試管。當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后,可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升,經(jīng)過(guò)多次重復(fù)后,試管內(nèi)完全被水充滿,原來(lái)試管中盛裝的氣體() A.可能是N2和NO2的混合氣體 B.可能是O2與NO2的混合氣體 C.一定是NO與NO2的混合氣體 D.只可能是NO2一種氣體 答案：B,1,2,3,4,3.實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的實(shí)驗(yàn)流程如下: 已知實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)狻?(1)從圖中選擇制取氣體的合適裝置:氮?dú)?、氫?填圖號(hào))。,1,2,3,4,(2)氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^(guò)甲裝置,甲裝置的作用除了將氣體混合外,還有、。,(3)將氨合成器出來(lái)經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨,(填“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生倒吸,原因是。 (4)用乙裝置吸收一段時(shí)間氨后,再通入空氣,同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶?jī)?nèi),能使鉑絲保持紅熱的原因是, 錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是。,1,2,3,4,(5)寫(xiě)出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式:。 (6)反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶?jī)?nèi)的溶液中含有H+、OH-、等離子。 答案：(1)圖a圖b (2)干燥氣體通過(guò)觀察氣泡出現(xiàn)的快慢,采取措施控制氫氣和氮?dú)獾牧魉?(3)不會(huì)因?yàn)榛旌蠚怏w中含有大量難溶于水的氮?dú)夂蜌錃?(4)氨的氧化反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)有紅棕色氣體產(chǎn)生,1,2,3,4,4.下圖是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的流程。 (導(dǎo)學(xué)號(hào)52710021) 合成塔中內(nèi)置鐵觸媒,氧化爐中內(nèi)置Pt-Rh合金網(wǎng)。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)1908年化學(xué)家哈伯在實(shí)驗(yàn)室首次合成了氨。2007年化學(xué)家格哈德埃特爾在哈伯研究所證實(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w催化劑表面合成氨的反應(yīng)過(guò)程。示意圖如下:,1,2,3,4,分別表示N2、H2、NH3。圖表示生成的NH3離開(kāi)催化劑表面,圖和圖的含義分別是。 H=+180.5 kJmol-1 氨催化氧化的熱化學(xué)方程式為。 (3)吸收塔中通入空氣的目的是。 答案：(1)圖表示N2、H2被吸附在催化劑表面,圖表示在催化劑表面,N2、H2的化學(xué)鍵斷裂 (2)4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)H=-905.8 kJmol-1 (3)使NO循環(huán)利用,進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成HNO3,