Question

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。 合成塔中发生反应为：    N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)   △H<0

（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO(g)+H₂O(g)  CO₂(g)+H₂(g)   △H>0

①t℃时，往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后，

体系中c(H₂)＝0.12mol·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0.1mol CO，当反应重新建立平衡时，

水蒸气的总转化率α (H₂O)           。

（2）下表为不同温度下合成氨反应的平衡常数。由表可推知T₁      573K（填“>”、“<”或“=”）。

T/K	T1	573	T2
K	1.00×10^7	2.45×10^5	1.88×10^3

（3）673K，30MPa下n(NH₃) 和n(H₂) 随时间变化的关系如下图所示依据上图，下列有关叙述正确的是（填写序号）                  。

 

A．c点表示n(NH₃)和n (H₂)相等     

B．c点表示NH₃生成速率与NH₃分解速率相同

C．e点和d点时反应的平衡常数相同   

D．c点时正反应速率大于逆反应速率

（4）用NO₂溶于水制硝酸：3NO₂+H₂O2HNO₃+NO。从生产流程看，吸收塔中需

要补充空气，其原因用化学平衡移动的理论进行解释是                                       

                                                             。

（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·mol^－1

CH₄(g)+4NO(g)＝2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)；   △H＝－1160kJ·mol^－1

则甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为：

                                                                  。

Answer

（1）①1 （2分） ②50％  （2分）     （2）< （2分）

（3）ACD （3分，答对1个给2分，错选B从得分中扣2分） 

（4）充入空气，NO转化为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