Question

合成氨工業對國民經濟和社會發展具有重要的意義。 合成塔中發生反應為：    N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)   △H<0

（1）工業生產時，制取氫氣的一個反應為：CO(g)+H₂O(g)  CO₂(g)+H₂(g)   △H>0

①t℃時，往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣。反應建立平衡后，

體系中c(H₂)＝0.12mol·L^－1。

該溫度下此反應的平衡常數K ＝                           。

②保持溫度不變，向上述平衡體系中再加入0.1mol CO，當反應重新建立平衡時，

水蒸氣的總轉化率α (H₂O)           。

（2）下表為不同溫度下合成氨反應的平衡常數。由表可推知T₁      573K（填“>”、“<”或“=”）。

T/K	T1	573	T2
K	1.00×107	2.45×105	1.88×103

（3）673K，30MPa下n(NH₃) 和n(H₂) 隨時間變化的關系如下圖所示依據上圖，下列有關敘述正確的是（填寫序號）                  。

 

A．c點表示n(NH₃)和n (H₂)相等     

B．c點表示NH₃生成速率與NH₃分解速率相同

C．e點和d點時反應的平衡常數相同   

D．c點時正反應速率大于逆反應速率

（4）用NO₂溶于水制硝酸：3NO₂+H₂O2HNO₃+NO。從生產流程看，吸收塔中需

要補充空氣，其原因用化學平衡移動的理論進行解釋是                                       

                                                             。

（5）硝酸廠的尾氣含有氮氧化物，不經處理直接排放將污染空氣。目前科學家探索

利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮氣和水，其反應機理為：

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

則甲烷直接將NO₂還原為N₂的熱化學方程式為：

                                                                  。

 

Answer 1

【答案】

（1）①1 （2分） ②50％  （2分）     （2）< （2分）

（3）ACD （3分，答對1個給2分，錯選B從得分中扣2分） 

（4）充入空氣，NO轉化為NO₂，有利于提高原料利用率 （2分）

（5）CH₄(g)+2NO₂(g)＝CO₂(g)+2H₂O(g)+N₂(g)   △H＝－867kJ/mol   （2分）

【解析】略