(2009?龙岩一模)工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如图1:

(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O?CO2+H2
①t℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气.反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol?L-1.该温度下此反应的平衡常数K=
1
1

②保持温度不变,向上述平衡体系中再加入0.1molCO,当反应重新建立平衡时,水蒸气的总转化率α (H2O)=
50%
50%

(2)合成塔中发生反应为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H<0.右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“=”).
T/K T1 573 T2
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
(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=-905kJ?mol-1
不同温度下NO产率如图2所示.温度高于900℃时,NO产率下降的原因
温度高于900℃时,平衡向左移动
温度高于900℃时,平衡向左移动

(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
充入空气,NO转化为NO2,有利于提高原料利用率
充入空气,NO转化为NO2,有利于提高原料利用率

(5)硝酸厂的尾气含有氮氧化物,不经处理直接排放将污染空气.目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为:
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:
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)△H=-867kJ/mol
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)△H=-867kJ/mol
 0  21149  21157  21163  21167  21173  21175  21179  21185  21187  21193  21199  21203  21205  21209  21215  21217  21223  21227  21229  21233  21235  21239  21241  21243  21244  21245  21247  21248  21249  21251  21253  21257  21259  21263  21265  21269  21275  21277  21283  21287  21289  21293  21299  21305  21307  21313  21317  21319  21325  21329  21335  21343  203614 

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