Question

硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程如下。

（1）以N2和H2为原料合成氨气。反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH＜0。

①该反应的化学平衡常数表达式是K＝      。

②该反应的化学平衡常数K与温度T的关系如下表所示：

T / K	473	573	673	……
K	4.4×10－2	K1	K2	……

其中，K1       K2（填“>”、“＝”或“<”）。

③ 下列措施可以提高H2的转化率的是（填选项序号）____________________。

  a．选择适当的催化剂               

b．增大压强

c．及时分离生成的NH3            

d．升高温度

④ 一定温度下，在密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2发生反应。

（Ⅰ）若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的量是原来的，

求N2的转化率α1。（用三列式作答，要求写出计算过程）

（Ⅱ）若容器压强恒定，达到平衡状态时，N2的转化率为α2，则α2   α1（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（2）以氨气、空气为主要原料制硝酸。

① NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是_________________。

② 在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH＞0。该反应的反应速率（υ）随时间（t）变化的关系如图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件，下列说法正确的是（填选项序号）___________________。

 

a．在t1 ~ t2时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态

b．在t2时，采取的措施可以是升高温度

c．在t3 ~ t4时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态 

d．在t5时，容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值

（3）硝酸厂常用催化还原法处理尾气：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。

          已知：2H2(g) + O2(g)＝2H2O(g) ΔH＝— 483.6 kJ/mol

N2(g) + 2O2(g)＝2NO2(g) ΔH＝+ 67.7 kJ/mol

则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是_____________             。

Answer 1

（1）①                    （2分）（按此格式书写方给分）

②＞（2分）

③bc（多选、错选不得分，少选得1分）（2分）

④（Ⅰ）12.5 % （0.125或1/8得分）（4分，其中三列式2分、答案2分）

  （Ⅱ）＞（2分）

（2）①4NH3 +5O2     4NO+6H2O（2分）

   ②ab（多选、错选不得分，少选得1分）（2分）

（3））4H2(g)+2NO2(g)＝N2(g)+4H2O(g)  ΔH＝— 1034.9 kJ/mol（两部分各1分，见错扣分）（2分）