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工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如图所示: (1)工业生产时,制取氢气的...

工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如图所示:

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1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O(g)满分5 manfen5.comCO2+H2

T℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO0.3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol·L1。该温度下此反应的平衡常数K= _____ (填计算结果)。

2)合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)满分5 manfen5.com2NH3(g)△H<0。下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“>”“<”“=”)。

T/℃

T1

300

T2

K

1.00×107

2.45×105

1.88×103

3N2H2以铁作催化剂从145℃就开始反应,不同温度下NH3的产率如图所示。温度高于900℃时,NH3产率下降的原因是                                 

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4)硝酸厂的尾气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等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·mol1

CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H=1160kJ·mol1

则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:

5)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水。科学家利用此原理,设计成氨气-氧气燃料电池,则通入氨气的电极碱性条件下发生反应的电极反应式为                           

 

(1)1;(2)< (3)温度高于时,平衡向左移动 (4) (5) 2NH3 – 6e- + 6OH- = N2 + 6H2O 【解析】 试题分析: (1) CO+H2O(g)CO2 +H2 初始: 0.2 0.3 0 0 变化: 0.12 0.12 0.12 0.12 平衡: 0.08 0.18 0.12 0.12 则K=(0.12x0.12)/(0.08x0.18)=1,故答案为:1; (2)对于放热反应,温度越高,则化学平衡逆向移动,导致平衡常数减小,所以T1<573K,故答案为:<; (3)对于放热反应,温度升高,则化学平衡向逆向移动,所以氨气的产率减小, 故答案为:温度高于900℃时,平衡向左移动; (4)① 1/2 CH4(g)+2NO2(g)=2NO(g)+1/2 CO2(g)+H2O(g) △H=0.5×(-574kJ•mol-1)=-287kJ•mol-1; ② 1/2 CH4(g)+2NO(g)=N2(g)+1/2 CO2(g)+H2O(g) △H=1/2 ×(-1160kJ•mol-1)=-580kJ•mol-1; 根据盖斯定律反应CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)可以看成是①+②, 所以△H=-287kJ•mol-1-580kJ•mol-1=-867kJ•mol-1, 故答案为:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ•mol-1 (5) 氨气在纯氧中燃烧发生氧化反应,生成氮气和水,又在碱性环境,故2NH3 – 6e- + 6OH- = N2 + 6H2O 考点:考查了工业合成氨的的相关知识。  
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常温下有浓度均为0.5molL-1的四种溶液:碳酸钠溶液 碳酸氢钠溶液 盐酸 氨水。请根据题目要求回答下列问题:

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2)上述溶液中,既能与氢氧化钠溶液反应,又能与硫酸溶液反应的是      。该物质水解的离子方程式为                               

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4)将等体积的的溶液混合后,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是                      

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