(15分)工来合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:

(1)工来生产时,制取氢气的一个反应为:

①t℃时,往l L密闭容器中充人0.2 mol CO和0.3 mol水蒸气,反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12 mol?L-1,该温度下此反应的平衡常数K=             

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

T(K)

T1

573

T2

K

1.00×107

2.45×105

1.88×103

(2)合成塔中发生反应为:

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“=”)。

(3)NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应:

 4NH3+5O2NO+6H2O    AH=-905kJ?mol-1,不同温度下NO产率如图所示,温度高于900℃时,NO产率下降的原因                                          

(4)吸收塔中反应为:3NO2+H2O2HNO3+NO。从生产流程看,吸收塔中需要补充空气,其原因是                                          

(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=-1160 kJ?mol-1

则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:                            

 0  26421  26429  26435  26439  26445  26447  26451  26457  26459  26465  26471  26475  26477  26481  26487  26489  26495  26499  26501  26505  26507  26511  26513  26515  26516  26517  26519  26520  26521  26523  26525  26529  26531  26535  26537  26541  26547  26549  26555  26559  26561  26565  26571  26577  26579  26585  26589  26591  26597  26601  26607  26615  203614 

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