硝酸是一种重要的化工原料,工业上生产硝酸的主要过程如下。

(1)以N2和H2为原料合成氨气。反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH<0。

①该反应的化学平衡常数表达式是K=      。

②该反应的化学平衡常数K与温度T的关系如下表所示:

T / K

473

573

673

……

K

4.4×10-2

K1

K2

……

其中,K1       K2(填“>”、“=”或“<”)。

③ 下列措施可以提高H2的转化率的是(填选项序号)____________________。

  a.选择适当的催化剂               

b.增大压强

c.及时分离生成的NH3            

d.升高温度

④ 一定温度下,在密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2发生反应。

(Ⅰ)若容器容积恒定,达到平衡状态时,气体的总物质的量是原来的

求N2的转化率α1。(用三列式作答,要求写出计算过程)

(Ⅱ)若容器压强恒定,达到平衡状态时,N2的转化率为α2,则α2   α1(填“>”、“<”或“=”)。

(2)以氨气、空气为主要原料制硝酸。

① NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是_________________。

② 在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH>0。该反应的反应速率(υ)随时间(t)变化的关系如图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)___________________。

 


a.在t1 ~ t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态

b.在t2时,采取的措施可以是升高温度

c.在t3 ~ t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态 

d.在t5时,容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值

(3)硝酸厂常用催化还原法处理尾气:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。

          已知:2H2(g) + O2(g)=2H2O(g) ΔH=— 483.6 kJ/mol

N2(g) + 2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+ 67.7 kJ/mol

则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是_____________             。

 0  144490  144498  144504  144508  144514  144516  144520  144526  144528  144534  144540  144544  144546  144550  144556  144558  144564  144568  144570  144574  144576  144580  144582  144584  144585  144586  144588  144589  144590  144592  144594  144598  144600  144604  144606  144610  144616  144618  144624  144628  144630  144634  144640  144646  144648  144654  144658  144660  144666  144670  144676  144684  203614 

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