题目内容
工业上用水吸收二氧化氮生产硝酸,生成的气体经过多次氧化、吸收的循环操作使其充分转化为硝酸(假定上述过程中无其他损失).
(1)试写出上述反应的化学方程式.
(2)设循环操作的次数为n,试写出NO2
HNO3转化率与循环操作的次数n之间关系的数学表达式.
(3)计算一定量的二氧化氮气体要经过多少次循环操作,才能使95%的二氧化氮转变为硝酸?
解析:
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解:(1)3NO2+H2O (2)设起始时NO2物质的量为1 mol,经过n次循环后生成HNO3物质的量为 Sn= 所以NO2 (3)由(2)结论: 化简得:( 解得n≈2.7 故要经过3次循环操作,才能使95%的二氧化氮转变为硝酸. |
(14分)工业制硝酸的主要反应是4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-akJ/mol(a﹥0)
(1)如果将4molNH3和5molO2放入容器中,达到平衡时,放出热量0.8akJ,则反应时转移的电子数为
mol
(2)若其他条件不变,下列关系图中错误的是 (选填序号)
![]()
(3)t℃时,在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度如下表
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浓度(mol/L) 时间(min) |
c(NH3) |
c(O2) |
c(NO) |
c(H2O) |
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起 始 |
4.0 |
5.5 |
0 |
0 |
|
第2min |
3.2 |
x |
0.8 |
1.2 |
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第4min |
2.0 |
3.0 |
2.0 |
3.0 |
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第6min |
2.0 |
3.0 |
2.0 |
3.0 |
①反应在第2mim到第4mim时,反应速率v(O2)=
②第2min时改变了条件,改变的条件可能是
A.升高温度 B.使用了催化剂 C.减小压强 D.增加了生成物
③在相同的温度下,起始向容器中加入NH3、O2、NO和H2O(g)的浓度都为1mol/L,则该反应将向 _______方向进行(填“正反应”.“逆反应”.“不移动”)
(4)工业上用水吸收二氧化氮生产硝酸,生成的NO2气体经过多次氧化、吸收的循环操作使其充分转化为硝酸(假定上述过程中无其它损失),现有23吨NO2经过2次氧化吸收得到20℅的稀硝酸 吨。
(5)成品硝酸的浓度为60%~70%,为了制浓硝酸,常用Mg(NO3)2作吸水剂,然后进行蒸馏,不用CaCl2或MgCl2作吸水剂的原因是__________________________________________