（1） 合成氨的工业设备名称是，设备中设置热交换器的目的是；此生产过程中，N₂与H₂合成NH₃所用的催化剂是；生产中原料气必须进行脱硫，目的是。

（2） 吸收塔中的反应为，从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，其原因是。

（3） 生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下三种方法处理：

方法一：碱吸收法：NO＋NO₂＋2NaOH＝2NaNO₂＋H₂O，2NO₂＋Na₂CO₃＝NaNO₂＋NaNO₃＋CO₂

方法二：氨还原法：8NH₃＋6NO₂＝7N₂＋12H₂O(该反应放热，NO也有类似的反应)

方法三：甲烷吸收法：CH₄(g)＋2NO₂(g)=CO₂(g)＋N₂(g)＋2H₂O(g)  △H=＋867kJ·mol^－1(NO也有类似的反应）上述三种方法中方法一最大的缺点是；方法三和方法二相比，优点是，缺点是。

（4） 某化肥厂用NH₃制备NH₄NO₃。已知：由NH₃制NO的产率是94%，NO制HNO₃的产率是89%，则制HNO₃所用的NH₃的质量占总耗NH₃质量（不考虑其他损耗）的%（保留三位有效数值）。

（1） 工业上制取硝酸的主要流程图如图1：

（I）工业合成氨的原料是N₂和H₂ ． 装置A的名称是；其中N₂可从空气中分离出来，方法是先将空气，然后即可得到；H₂可以水和天然气为原料在催化剂作用下高温制取，其化学方程式为．

（II）在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）来实现．已知1100K时该反应的平衡常数K=0.64，若要使CO的转化率超过80%，则起始物中c（H₂O）：c（CO）不低于．

（2） 利用石灰乳来除去硝酸工业的尾气（含NO、NO₂），既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca（NO₂）₂ ， 其部分工艺流程如图2．已知NO和NO₂按1：1通入碱液中生成亚硝酸盐．

（I）上述工艺中采用气﹣液逆流接触吸收（尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋），其目的是；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是（填化学式）．

（II）该工艺需控制NO 和NO₂ 物质的量之比接近1：1．若n（NO）：n（NO₂）＞1：1，则会导致；若n（NO）：n（NO₂）＜1：1，则会导致．

（1） 在上述工业制硝酸的生产中，B设备的名称是，在反应中的氧化产物是．

（2） 此生产过程中，N₂与H₂合成NH₃所用的催化剂是．在合成氨的设备（合成塔）中，设置热交换器的目的是；在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是．

（3） 科学家以氨（NH₃）为燃料开发新型的燃料电池．电池中填充可传导O^2﹣离子的 MnO₃固体电解质，电池总反应为：4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O．负极的电极反应式为．

（4） 某化肥厂用NH₃制备NH₄NO₃ ． 已知：由NH₃制NO的产率是96%、NO制HNO₃的产率是92%，则制HNO₃所用去的NH₃的质量约占总耗NH₃质量（不考虑其它损耗）的 %．（取两位有效数字）

（5） 硝酸铵是一种常用的氮肥，在使用该化肥时避免与碱性肥料一起使用，理由是

（1） Ⅰ由氨氧化剂制备硝酸的第一步反应的化学方程式．

（2） 由于二氧化氮不能被水完全吸收，因此生成的气体须经过多次氧化、吸收的循坏操作，使其充分转化为硝酸（如果不考虑生产过程中的其他损失）

①从理论上分析，要使氨气完全转化为硝酸，则原料氨气和氧气物质的量的投料比至少为．

②如果按理论上的原料比将原料放在一个具有反应条件的密闭容器中进行，所有物质不与外界交换，则最后所得溶液的质量分数为．

Ⅱ.某学习小组为了模拟工业上氨氧化制硝酸，用下列仪器进行实验：

C装置可以加热，回答下列问题：

（3） 装置图中虚线方框内必要仪器的名称和所盛试剂分别为．

（4） A处的玻璃导管设置成可上下抽动的原因．

（5） 实验中在D中观察到的实验现象是．

（6） E的作用是，E中倒置漏斗可防倒吸，能防倒吸原因是．

（1） 氨合成塔适宜的压强是20～50MPa，如果压强过大，除对设备要求高外，还会导致的结果；

（2） 合成硝酸的吸收塔内填充瓷环，其作用是，吸收塔中还需补充空气的目的是；

（3） 若输送NH₃的管道某处发生泄漏，检测的简单方法为；

（4） 在一定温度和压强的密闭容器中，将物质的量之比为3：2的H₂和N₂混合，当该反应达到平衡时，测出平衡混合气中氨的体积分数为25%，此时H₂的转化率为；

（5） 制硝酸氧化炉中氨气和氧气在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2所示）．温度较低时以生成为主，900℃时发生主要反应的化学方程式为，当温度高于900℃时，NO产率明显下降的原因是；

（6） 若N₂、H₂合成氨时，H₂的转化率为60%，NH₃催化氧化制HNO₃时的损失20%的氨，其它环节的损失忽略不计．则10tH₂最多可以制取．

（1） NH₃催化氧化的方程式为。

（2） 装置图中虚线方框内必要仪器的名称和所盛试剂分别为。

（3） A处的玻璃导管设置成可上下抽动的原因。

（4） 实验中在D中观察到的实验现象是。

（5） E的作用是。

（1） 写出氨合成塔中发生的化学反应方程式。

（2） NH₃易溶于水，标准状况下，用充满NH₃的烧瓶做喷泉实验，水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为mol·L^-1。

（3） “吸收塔”尾部会有含NO、NO₂等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，通常用纯碱溶液吸收法。纯碱溶液与NO₂的反应原理为：Na₂CO₃+2NO₂=NaNO₃+_ +CO₂ (请完成化学方程式)。

（1） 现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。

制取氨气时烧瓶中的X固体常用（写一种）。关闭a，将单孔塞（插有吸入水的胶头滴管）塞紧瓶口c，打开b，完成喷泉实验。电脑绘制三颈瓶内压强变化曲线如图2，则点时喷泉最剧烈，理由是。

（2） 用消石灰和氯化铵固体制备NH₃

NH₃的发生装置应选择上图中的（填大写字母代号），制备NH₃的化学方程式为；欲收集一瓶干燥的NH₃ ， 选择上图的装置，其连接顺序为：发生装置→。（按气流方向，用小写字母表示）。

（3） 设计了下图所示的实验装置模拟工业生产制备少量硝酸。

①实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到700℃以上，由此可知该反应是（填“吸热”或“放热”）反应，B中试剂为，NaOH溶液的作用是；

②控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。

当比例不合适时，A中不仅有红棕色气体产生，还伴有白烟。白烟的化学式是；欲使氨气尽可能完全转化为硝酸，理论上 的最佳比例为。

（1） 工业上用水吸收NO₂生产HNO₃ ， 生成的气体经多次氧化、吸收的循环操作充分转化为硝酸(假定上述过程无其他损失)。试写出上述反应的化学方程式：

（2） 为了证明NO也可以与氧气和水共同反应生成HNO₃ ， 某学生设计了如图所示装置(有关夹持装置已略去)。

①检查装置气密性良好后，为观察到NO气体生成，打开K₁ ， 关闭K₂ ， 应从U形管的长管口注入稀硝酸至后，迅速关闭K₁ ， 观察到U形管内的现象是。

②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为。

③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是。

④打开K₂ ， 至装置Ⅱ中长玻璃管中的气体呈无色后，打开K₃ ， 反应一段时间后，长玻璃管中并未充满液体。设计简单方法检验长玻璃管中的气体是否含NO。