Question

合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義。 合成塔中發(fā)生反應(yīng)為：    N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)   △H<0

（1）工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，制取氫氣的一個(gè)反應(yīng)為：CO(g)+H₂O(g)  CO₂(g)+H₂(g)   △H>0

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

體系中c(H₂)＝0.12mol·L^－1。

該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K ＝                           。

②保持溫度不變，向上述平衡體系中再加入0.1mol CO，當(dāng)反應(yīng)重新建立平衡時(shí)，

水蒸氣的總轉(zhuǎn)化率α (H₂O)           。

（2）下表為不同溫度下合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)。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(shí)間變化

的關(guān)系如下圖所示依據(jù)上圖，下列有關(guān)敘

述正確的是（填寫(xiě)序號(hào)）                  。 

A．c點(diǎn)表示n(NH₃)和n (H₂)相等     

B．c點(diǎn)表示NH₃生成速率與NH₃分解速率相同

C．e點(diǎn)和d點(diǎn)時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)相同   

D．c點(diǎn)時(shí)正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率

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

要補(bǔ)充空氣，其原因用化學(xué)平衡移動(dòng)的理論進(jìn)行解釋是                                       

                                                             。

（5）硝酸廠的尾氣含有氮氧化物，不經(jīng)處理直接排放將污染空氣。目前科學(xué)家探索

利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮?dú)夂退�，其反�?yīng)機(jī)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(xué)方程式為：

                                                                  。

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Answer 1

（1）①1 （2分） ②50％  （2分）     （2）< （2分）

（3）ACD （3分，答對(duì)1個(gè)給2分，錯(cuò)選B從得分中扣2分） 

（4）充入空氣，NO轉(zhuǎn)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）