Question

（15分）硝酸是一種重要的化工原料，工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的主要過程如下。

（1）以N₂和H₂為原料合成氨氣。反應N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）△H<0

①下列措施可以提高H₂的轉化率是（填選項序號）          。

a．選擇適當?shù)拇呋瘎?nbsp;                                    b．增大壓強

c．及時分離生成的NH₃                                   d．升高溫度

②一定溫度下，在密閉容器中充入1molN₂和3molH₂發(fā)生反應。若容器容積恒定，達到平衡狀態(tài)時，氣體的總物質(zhì)的量是原來的，則N₂的轉化率a₁=         ；

若容器壓強恒定，達到平衡狀態(tài)時，N₂的轉化率為a₂，則a₂     a₁（填“>”、“<”或“=”）。

（2）以氨氣、空氣為主要原料制硝酸。

①NH₃被氧氣催化氧化生成NO的反應的化學方程式是                                           。

②在容積恒定的密閉容器中進行反應2NO（g）+O₂（g）2NO₂（g）：△H>0

該反應的反應速率（v）隨時間（t）變化的關系如右圖所示。若t₂、t₄時刻只改變一個條件，下列說法正確的是（填選項序號）                   。

a．在t₁~t­₂時，可依據(jù)容器內(nèi)氣體的壓強保持不變判斷反應已達到平衡狀態(tài)；

b．在t₂時，采取的措施可以是升高溫度；

c．在t₃~t₄時，可依據(jù)容器內(nèi)氣體的密度保持不變判斷反應已達到平衡狀態(tài)；

d．在t₅時，容器內(nèi)NO₂的體積分數(shù)是整個過程中的最大值。（3）硝酸廠常用如下2種方法處理尾氣。

①催化還原法：催化劑存在時用H₂將NO₂還原為N₂。

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

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

則H₂還原NO₂生成水蒸氣反應的熱化學方程式是                           。

②堿液吸收法：用Na₂CO₃溶液吸收NO₂生成CO₂。

若每9.2gNO₂和Na₂CO₃溶液反應時轉移電子數(shù)為0.1mol，則反應的離子方程式是                     。

 

Answer 1

【答案】

（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】