Question

工业上以NH₃为原料经过一系列反应可以得到HNO₃。

（1）工业上NH₃的催化氧化反应方程式为        ；为了尽可能多地实现向的转化，请你提出一条可行性建议       。

（2）将工业废气NO与CO混合，经三元催化剂转化器处理如下：2CO+2NO2CO₂+N₂。

  已知：

CO(g)+ O₂(g)=CO₂(g)  △H=-283.0kJ·mol^-1

N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)   △H=+180.0kJ·mol^-1

三元催化剂转化器中发生反应的热化学方程式为          ；

为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度部分数据记录如下：

时间/s	0	2	3	4
c(NO)/mol·L-1	1.00×10-3	1.50×10-4	1.00×10-4	1.00×10-4
C(CO)/mol·L-1			2.70×10-3

        

①前2s内的平均反应速率v(CO)=      ；

②在该温度下，反应的平衡常数K=        ；

③假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高CO转化率的是    

A．选用更有效的催化剂 B．恒容下充入Ar

C．适当降低反应体系的温度  D．缩小容器的体积

 

Answer 1

【答案】

 

(1)4NH₃+5O₂4NO+6H₂O(2分)     在NO₂中通入过量的空气，然后用水吸收生成硝酸（或其他合理答案）(1分)

(2)2CO(g)+2NO(g)=2CO₂(g)+N₂(g)  △H=-746.0kJ·mol^-1(2分)

      ①4.25×10^-4mol/(L·s) (2分)       ②5000(2分)      ③CD(2分，各1分)

【解析】

试题分析：

本题是利用NH₃制备HNO₃一个工业上的应用。

（1）NH₃的催化氧化反应方程式4NH₃+5O₂4NO+6H₂O，到，工业上是将NO₂、过量O₂通入H₂O中，使得全被氧化又同时不产生污染性气体。

（2）根据盖斯定律将上式×2—下式即可得到2CO(g)+2NO(g)=2CO₂(g)+N₂(g)  △H=-746.0kJ·mol^-1

注意热化学方程式的书写规范

v(CO)= =4.25×10^-4mol/(L·s)  注意单位书写

计算K的值，根据K的表达式：K=，表达式中c都是平衡时的浓度。可以求出平衡时各物质的浓度分别为, c(NO)= 1.00×10^-4mol/L，c(CO₂)= 9.00×10^-4 mol/L, C(CO)= 2.70×10^-3 mol/L，c(N₂)=4.50×10^-4 mol/L,代入上式计算可得结果K=5000

CD都可使平衡正向移动，反应物转化率增大，A和B选项平衡不移动，转化率不变

考点：化学平衡（化学反应速率，转化率，K的计算，盖斯定律）