6.环境问题正引起全社会的关注,用NH3催化还原NxOy可以消除氮氧化物的污染,对构建生态文明有着极为重要的意义
(1)已知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料,分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如图1.

①曲线a对应的温度是200℃.
②关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是ACDE
A.及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B.P点原料气的平衡转化率接近100%,是当前工业生产工艺中采用的温度、压强条件
C.图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)>K(N)
D.M点对应的H2转化率是75%
E.如果N点时c(NH3)=0.2mol•L-1,N点的化学平衡常数K≈0.93
(2)用NH3催化还原NxOy时包含以下反应.
已知:反应I:4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(l)△H1<0
反应II:2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H2<0
反应III:4NH3(g)+6NO2(g)?5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l)△H3>0
相同条件下,反应I在2L密闭容器内,选用不同的催化剂,反应产生N2的量随时间变化如图2所示.
①计算0~4分钟在A催化剂作用下,反应速率v(NO)=0.375mol•L-1min-1
②下列说法正确的是CD.
A.该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
B.增大压强能使反应速率加快,是因为增加了活化分子百分数
C.单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时,说明反应已经达到平衡
D.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当K值不变时,说明反应已经达到平衡
(3)一定温度下,反应III在容积可变的密闭容器中达到平衡,此时容积为3L,c(N2)与反应时间t变化曲线X如图3所示,若在t1时刻改变一个条件,曲线X变为曲线Y或曲线Z.则:
①曲线X变为Y曲线改变的条件是:加入催化剂,变为曲线 Z改变的条件是将容器的体积快速压缩至2L.
②若t2降低温度,t3达到平衡,请在上图中画出曲线X在t2-t4内c(N2)的变化曲线.
18.NH3是一种重要的化工原料,也是造成水体富营养化及氮氧化物污染的重要因素之一.
(1)N2和H2以物质的量之比为1:3在不同温度和压强下发生反应:N2+3H2═2NH3,测得平衡体系中NH3的物质的量分数如图1.
①为提高原料气的转化率,工业上采取的合理措施有cd(填字母).
a.采用常温条件
b.使用适当的催化剂
c.将原料气加压
d.将氨液化并不断移出
②图1中所示的平衡体系中NH3的物质的量分数为0.549和0.488时,该反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2.(填“>”“<”或“=”)
(2)氨氮是造成水体富营养化的重要因素之一,用次氯酸钠水解生成的次氯酸将水中的氨氮(用NH3表示)转化为氮气除去,涉及的相关反应如下:
反应①:NH3+HClO═NH2Cl+H2O
反应②:NH2Cl+HClO═NHCl2+H2O
反应③:2NHCl2+H2O═N2+HClO+3HCl
已知在水溶液中NH2Cl较稳定,NHCl2不稳定易转化为氮气.在其他条件一定的情况下,改变$\frac{n(NaClO)}{n(N{H}_{3})}$(即NaClO溶液的投入量),溶液中次氯酸钠对氨氮去除率及余氯量 (溶液中+1价氯元素的含量) 的影响如图2所示.
①反应中氨氮去除效果最佳的$\frac{n(NaClO)}{n(N{H}_{3})}$值约为1.5.
②a点之前氨氮去除率较低的原因为NaClO用量较少,水解生成的少量HClO与NH3主要发生反应①,生成较稳定的NH2Cl.
(3)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3,其工作原理如图3.
①电解过程(虚线内)发生反应的离子方程式为8NO+7H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H++3NH4++5NO3-
②将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3,则通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为1:4.
 0  160115  160123  160129  160133  160139  160141  160145  160151  160153  160159  160165  160169  160171  160175  160181  160183  160189  160193  160195  160199  160201  160205  160207  160209  160210  160211  160213  160214  160215  160217  160219  160223  160225  160229  160231  160235  160241  160243  160249  160253  160255  160259  160265  160271  160273  160279  160283  160285  160291  160295  160301  160309  203614 

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