硝酸的工业制备高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆典例在线NH3和HNO3是重要的工业产品，下图是合成氨和氨氧化制硝酸的工艺流程。(1)合成塔中发生反应的化学方程式是。(2)氨分离器中压强约为15MPa，温度约为−20℃，分离氨应用了氨的性质，从氨分离器中又回到合成塔中的物质是。(3)氧化炉中反生反应的化学方程式是。(4)尾气中的少量NO、NO2可以用NH3来处理，在催化剂作用下生成无污染的气体，写出NO2和NH3反应的化学方程式。当有标况下5.6LNO2被还原时，转移电子的物质的量为mol。(5)氧化炉中出来的气体，先降温再进入吸收塔，吸收塔中通入空气的作用是。【答案】(1)N2+3H22NH3(2)易液化N2、H2(3)4NH3+5O24NO+6H2O(4)6NO2+8NH37N2+12H2O1(5)使NO2和NO尽可能都转化为HNO3【解析】(1)合成塔中发生的反应是氮气和氢气的化合反应，反应的化学方程式是N2+3H22NH3。(2)氨分离器中压强约为15MPa，温度约为−20℃4，分离氨应用了氨易液化的性质。由于是可逆反应，因此为了提高原料的利用率，从氨分离器中又回到合成塔中的物质是氮气和氢气。(3)氧化炉中反生的反应是氨气的催化氧化，则反应的化学方程式是4NH3+5O24NO+6H2O。(4)尾气中的少量NO、NO2可以用NH3来处理，在催化剂作用下生成无污染的气体，因此生成的气体是氮气和二氧化碳，则NO2和NH3反应的化学方程式为6NO2+8NH37N2+12H2O。反应中氮元素的化合价从+4价降低到0价，因此当有标况下5.6LNO2被还原时，即0.25molNO2被还原，则转移电子的物质的量为1mol。(5)为提高原料的利用率，则氧化炉中出来的气体，先降温再进入吸收塔，因此吸收塔中通入空气的作用是使NO2和NO尽可能都转化为HNO3。解题必备硝酸的工业制备1．原料氨(由氮气和空气制得)、空气和水。2．流程注意：在上述流程中，每一步反应均为氧化还原反应，氮元素的化合价均发生变化。相关化学方程式：N2+3H22NH34NH3+5O24NO+6H2O2NO+O2===2NO24NO2+O2+2H2O===4HNO33．尾气吸收2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2ONO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O学霸推荐41．化学工业是国民经济的支柱产业，下列生产过程中不涉及氧化还原反应的是A．氮肥厂用氮气和氢气合成氨气B．硝酸厂用氨氧化法制硝酸C．从海水中提溴D．纯碱厂用NaCl、NH3、CO2等制纯碱2．关于氮的变化关系图如下：则下列说法不正确的是A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径C．上述所有反应都是氧化还原反应D．上述反应中只有③属于氮的固定参考答案1．【答案】D2．【答案】D【解析】A．工业上生产硝酸的流程是：氮气和氢气生成氨气，氨气与氧气反应：4NH3+5O24NO+6H2O(路线①)，一氧化氮与氧气反应：2NO+O2===2NO2(路线②)，二氧化氮被水吸收：3NO2+H2O===2HNO3+NO(路线③)，路线①②③是工业生产硝酸的主要途径，故A正确；B．在放电条件下，氮气和氧气发生化合反应：N2+O22NO(路线Ⅰ)；NO不稳定，易被氧气氧化为二氧化氮：2NO+O2===2NO2(路线Ⅱ)，二氧化氮溶于水生成硝酸：3NO2+H2O===2HNO3+NO(路线Ⅲ)，故B正确；C．从氮的变化关系图可知：N从N2(0价)→NO(+2价)→NO2(+4价)→HNO3(+5价)，都是氧化还原反应，故C正确；D．③中含氮化合物转变为其它物质，是氮的化合物之间的转化，不是氮的固定，故D错误；故选D。44
