Question

下图是工业生产硝酸铵的流程。

    

 （1）吸收塔C中通入空气的目的是                            。A、B、C、D四个容器中的反应，属于氧化还原反应的是          （填字母）。

 （2）已知：4NH₃(g) + 3O₂(g) = 2N₂(g) +6H₂O(g)     △H =－1266.8kJ/mol

               N₂(g) + O₂(g) = 2NO(g)           △H = +180.5 kJ/mol

写出氨高温催化氧化的热化学方程式：                                   。

 （3）已知：N₂(g) +3H₂(g)  2NH₃(g)   △H=－92 kJ/mol。为提高氢气的转化率，宜采取的措施有           （填字母）。

        A．升高温度   B．使用催化剂   C．增大压强   D．循环利用和不断补充氮气

（4）在一定温度和压强下，将H₂和N₂按3 : 1（体积比）在密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡混合气中NH₃的气体体积分数为17.6％，求此时H₂的转化率？（要有完整的计算过程，结果保留三位有效数字）

Answer 1

（1）使NO全部转化成HNO₃ （或提供O₂氧化NO）（2分）；   ABC（3分）

   （2）4NH₃（g）+5O₂（g）＝ 4NO（g）+6H₂O（g）  △H=－905.8kJ/mol （3分）

   （3）CD （2分）

   （4）解：设开始时H₂的物质的量为3 mol，平衡时变化量为X mol

3H₂ (g) + N₂ (g)  2NH₃(g)

起始量（mol）  3       1            0

变化量（mol）                 

平衡量（mol）              （有三段步骤的给2分）

则平衡时NH₃的体积分数为： （2分）

解得X=0.9 （1分）

∴H₂转化率为： （1分）