Question

【化学选修2：化学与技术】

无论从能耗，还是环境，现代工业工艺往往采用联合生产的方式。工业合成氨、硝酸、纯碱可以进行联合生产。请回答下列有关问题：

（1）工业中，从合成塔出来的混合气体成分是_____________(填化学式)，在进入分离器之前，需进入___________(填工业设备名称)。

（2）15mol氮气和3mol氢气在密闭容器中反应生成的氨气的物质的量_________(选填字母代号)。

a．小于2mol    b．等于2mol    c．大于2mol 小于15mol    d．等于15mol

（3）氨气在工业制备硝酸生产中的作用是__________(用化学方程式表示)：硝酸工业生产中的尾气(NO₂、NO的混合气体)通常可用纯碱溶液吸收：2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂↑，NO+NO₂+Na₂CO₃=2NaNO₂+CO₂↑；尾气吸收过程中，每吸收5mol尾气，则生成CO₂的物质的量为______________；

（4）硝酸厂的尾气也可利用尿素蒸汽将氨的氧化物还原为空气的主要成分而除去，写出尿素与NO2反应的化学方程式_______________________。

Answer

（1）NH3、H2、N2 冷却塔（2）a

（3）4NH3+5O24NO+6H2O 2.5mol

（4）4CO(NH2)2＋6NO2===7N2＋4CO2＋8H2O

【解析】

试题分析：（1）合成氨是可逆反应，从合成塔出来的混合气体成分是NH3、H2、N2，在进入分离器之前，需进入冷却塔进行降温处理。（2）3mol氢气完全反应生成2mol氨气，但此反应是可逆反应，不可能完全转化，则实际生成的NH3小于2mol，故答案为a。（3）氨气在工业制备硝酸生产中的作用是4NH3+5O24NO+6H2O；从2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2↑，NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2↑反应中可知，每2mol的尾气吸收生成1molCO2，现吸收5mol尾气，则生成CO2的物质的量为2.5mol；（4）尿素与NO2反应产物为N2和CO2，此反应的化学方程式为4CO(NH2)2＋6NO2===7N2＋4CO2＋8H2O。

考点：考查工业流程，涉及合成氨、氨催化氧化制硝酸及工业尾气的处理。