Question

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。合成塔中发生反应为：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H<0
（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g) △H>0 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 ＝_______________________。②保持温度不变，向上述平衡体系中再加入0.1mol CO，当反应重新建立平衡时，水蒸气的总转化率α (H₂O)_______________________。
（2）下表为不同温度下合成氨反应的平衡常数。由表可推知T1_______573K（填“>”、“<”或“=”）。

（3）673K，30MPa下n(NH₃) 和n(H₂) 随时间变化的关系如下图所示依据上图，下列有关叙述正确的是（填写序号）__________________。
A．c点表示n(NH₃)和n(H₂)相等
B．c点表示NH₃生成速率与NH₃分解速率相同
C．e点和d点时反应的平衡常数相同
D．c点时正反应速率大于逆反应速率

（4）用NO2溶于水制硝酸：3NO₂+H₂O2HNO₃+NO。从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，其原因用化学平衡移动的理论进行解释是_________________________________。
（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：______________________________。

Answer 1

（1）①1②50％ 
（2）<
（3）ACD 
（4）充入空气，NO转化为NO₂，有利于提高原料利用率
（5）CH₄(g)+2NO₂(g)＝CO₂(g)+2H₂O(g)+N₂(g) △H＝-867kJ/mol