Question

（15分）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）△H<0

①下列措施可以提高H₂的转化率是（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

②一定温度下，在密闭容器中充入1molN₂和3molH₂发生反应。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，则N₂的转化率a₁=        ；

若容器压强恒定，达到平衡状态时，N₂的转化率为a₂，则a₂     a₁（填“>”、“<”或“=”）。

（2）以氨气、空气为主要原料制硝酸。

①NH₃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）：△H>0

该反应的反应速率（v）随时间（t）变化的关系如右图所示。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）硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。

①催化还原法：催化剂存在时用H₂将NO₂还原为N₂。

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

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

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

②碱液吸收法：用Na₂CO₃溶液吸收NO₂生成CO₂。

若每9.2gNO₂和Na₂CO₃溶液反应时转移电子数为0.1mol，则反应的离子方程式是                    。

 

Answer 1

（1）bc（2分），②12.5%（2分），（2分）

    （2）①4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O（2分），②ab（2分）

    （3）①4H₂（g）＋2NO₂（g）    N_­2（g）＋4H₂O(g)；=－1034.9 kJ/mol（2分）

       ②2NO₂＋CO₃^2－    NO₃^－＋NO₂^－＋CO₂（3分）

解析: