题目内容
工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O
CO2+H2,
①t℃时,往1 L密闭容器中充人0.2 mol CO和0.3 mol水蒸气,反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12 mol·L-1,该温度下此反应的平衡常数K=________;(请填数字不必带单位)
②保持温度不变,向上述平衡体系中再加入0.1 mol CO,当反应重新建立平衡时,水蒸气的总转化率α(H2O)=________.
(2)合成塔中发生反应为:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);ΔH<0
下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1________573K(填“>”、“<”或“=”).
在生产中,若要增大H2的转化率,在其他条件不变的情况下可以采取的措施为________(填字母).
A.加入一定量H2
B.加入一定量N2
C.将生成的气体NH3液化分离
D.升高温度
(3)NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应:
4NH3+5O2
4NO+6H2O;△H=-905 kJ·mol-1,不同温度下NO产率如图所示,温度高于900℃时,NO产率下降的原因________.
(4)吸收塔中反应为:3NO2+H2O
2HNO3+NO.从生产流程看,吸收塔中需要补充空气,其原因是________
答案:
解析:
解析:
(1)①1(2分);②50%(2分)
(2)<(2分);B、C(2分)
(3)温度高丁900℃时,平衡向左移动(2分)
(4)充入空气,NO转化为NO2,有利于提高原料利用率(2分)
练习册系列答案
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工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如图:

(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g).t℃时,往10L密闭容器中充入2mol CO和3mol水蒸气.反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol?L-1.则该温度下此反应的平衡常数K= (填计算结果).
(2)合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1 300℃(填“>”、“<”或“=”).
(3)氨气在纯氧中燃烧生成一种单质和水,科学家利用此原理,设计成“氨气-氧气”燃料电池,则通入氨气的电极是 (填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为 .
(4)用氨气氧化可以生产硝酸,但尾气中的NOx会污染空气.目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水,反应机理为:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 .
(5)某研究小组在实验室以“Ag-ZSM-5”为催化剂,测得将NO转化为N2的转化率随温度变化情况如下图.据图分析,若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的转化率降低,其可能的原因为 ;在
=1的条件下,应控制的最佳温度在 左右.
(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g).t℃时,往10L密闭容器中充入2mol CO和3mol水蒸气.反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol?L-1.则该温度下此反应的平衡常数K=
(2)合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1
| T/℃ | T1 | 300 | T2 |
| K | 1.00×107 | 2.45×105 | 1.88×103 |
(4)用氨气氧化可以生产硝酸,但尾气中的NOx会污染空气.目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水,反应机理为:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为
(5)某研究小组在实验室以“Ag-ZSM-5”为催化剂,测得将NO转化为N2的转化率随温度变化情况如下图.据图分析,若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的转化率降低,其可能的原因为
| n(NO) |
| n(CO) |