题目列表(包括答案和解析)
工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如图17所示:
请回答下列问题:
I.合成氨
(1)已知在一定的温度下进入装置①的氮、氢混合气体(按理论计量比混合)与从装置①出来的混合气体压强之比为5: 4,则氮气的转化率为________________________。
II.氨的接触氧化原理
已知1 :在9000C时,装置②中反应有:
除了上列反应外,氨和一氧化氮相互作用:
;,还可能发生氨、一氧化氮的分解。
已知2:铂一铭合金催化剂的催化机理为离解和结合两过程,如图18所示:由于铂对NO和水分子的吸附力较小,有利于氮与氧原子结合,使得NO和水分子在铂表面脱附,进入气相中。请回答第(2) (3)小题:
(2)完成热化学方程式:;=________________。
(3)若没有使用钼一铑合金催化剂,氨氧化结果将主要生成________。说明催化剂对反应有________
(4)温度对一氧化氮产率的影响(图19)
当温度大于900¾时,NO的产率下降的原因________________________(选填序号)。
A.促进了一氧化氮的分解 B.促进了氨的分解
C.使氨和一氧化氮的反应平衡移动,生成更多N2
(15分)工来合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
(1)工来生产时,制取氢气的一个反应为:,
①t℃时,往l L密闭容器中充人0.2 mol CO和0.3 mol水蒸气,反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12 mol?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0.1 mol CO,当反应重新建立平衡时,水蒸气的总转化率(H2O)= 。
T(K) | T1 | 573 | T2 |
K | 1.00×107 | 2.45×105 | 1.88×103 |
(2)合成塔中发生反应为:
右表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1 573K(填“>”、“<”或“=”)。
(3)NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应:
4NH3+5O2NO+6H2O AH=-905kJ?mol-1,不同温度下NO产率如图所示,温度高于900℃时,NO产率下降的原因 。
(4)吸收塔中反应为:3NO2+H2O2HNO3+NO。从生产流程看,吸收塔中需要补充空气,其原因是
(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=-1160 kJ?mol-1;
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为: 。
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