Question

（14分）硝酸是一種重要的化工原料，工業上生產硝酸的主要過程如下：

（1）以N₂和H₂為原料合成氨氣。反應N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）  △H<0

①下列措施可以提高H₂的轉化率是（填選項序號）           。

     a．選擇適當的催化劑                            b．增大壓強

         c．及時分離生成的NH₃                         d．升高溫度

②一定溫度下，在密閉容器中充入1molN₂和3molH₂發生反應。若容器容積恒定，達到平衡狀態時，氣體的總物質的理是原來的，則N₂的轉化率a₁=         ；

若容器壓強恒定，達到平衡狀態時，N₂的轉化率為a₂，則a₂     a₁（填“>”、“<”或“=”）。

（2）以氨氣、空氣為主要原料制硝酸。

①NH₃被氧氣催化氧化生成NO的反應的化學方程式是        。

②在容積恒定的密閉容器中進行反應2NO（g）+O₂（g）2NO₂（g）△H>0

該反應的反應速率（v）隨時間（t）變化的關系如右圖所示。若t₂、t₄時刻只改變一個條件，下列說法正確的是（填選項序號）                   。

a．在t₁~t­₂時，可依據容器內氣體的壓強保持不變判斷反應已達到平衡狀態

b．在t₂時，采取的措施可以是升高溫度

c．在t₃~               t₄時，可依據容器內氣體的密度保持不變判斷反應已達到平衡狀態

d．在t₅時，容器內NO₂的體積分數是整個過程中的最大值

（3）硝酸廠常用如下2種方法處理尾氣。

①催化還原法：催化劑存在時用H₂將NO₂還原為N₂。

已知：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）  △H=-483.6kJ/mol

      N_­2（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）    △H=+67.7kJ/mol

則H₂還原NO₂生成水蒸氣反應的熱化學方程式是              。

②堿液吸收法：用Na₂CO₃溶液吸收NO₂生成CO₂。

若每9.2gNO₂和Na₂FCO₃溶液反應時轉移電子數為0.1mol，則反應的離子方程式是            。

 

Answer 1

【答案】

 

（1）①（2分）bc

     ②（2分）12.5%

   （2分）>

（2）①（2分）4NH₃+5O₂ 4NO+6H₂O

       ②（2分）ab

（3）①（2分）4H₂(g)+2NO₂(g)=N₂(g)+4H₂O(g)  △H=-103.9kJ/mol

       ②（2分）2NO₂+CO₃^2-=NO₃^-+NO₂^-+CO₂

【解析】