Question

（14分）工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn)，流程如下：

 

（1）工業(yè)生產(chǎn)時，制取氫氣的一個反應(yīng)為：CO+H₂O(g)CO₂+H₂

①t℃時，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=_____（填計算結(jié)果）。

②保持溫度不變，向上述平衡體系中再加入0.1molCO，當(dāng)反應(yīng)重新建立平衡時，水蒸氣的轉(zhuǎn)化率α(H₂O)=________。

（2）合成塔中發(fā)生反應(yīng)N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)；△H<0。下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)。由此可推知，表中

T₁____573K（填“>”、“<”或“=”）。

（3）NH₃和O₂在鉑系催化劑作用下從145℃就開始反應(yīng)：

4NH₃(g)+5O₂(g)4NO(g)+6H₂O(g)　 △H=－905kJ·mol^－1

不同溫度下NO產(chǎn)率如圖所示。溫度高于900℃時，

NO產(chǎn)率下降的原因                                。

（4）廢水中的N、P元素是造成水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵因素，農(nóng)藥廠排放的廢水中常含有較多的NH₄⁺和PO₄^3-，一般可以通過兩種方法將其除去。

①方法一：將Ca(OH)₂或CaO 投加到待處理的廢水中，生成磷酸鈣，從而進(jìn)行回收。當(dāng)處理后的廢水中c(Ca²⁺)=2×10^-7 mol/L時，溶液中c(PO₄^3-)=         mol/L。

（已知K_sp[Ca₃(PO₄)₂]=2×10^－33）

②方法二：在廢水中加入鎂礦工業(yè)廢水，就可以生成高品位的磷礦石―鳥糞石，反應(yīng)的方程式為Mg²⁺＋NH₄⁺＋PO₄^3-=MgNH₄PO₄↓。該方法中需要控制污水的pH為7.5～10，若pH高于10.7，鳥糞石的產(chǎn)量會大大降低。其原因可能為        。與方法一相比，方法二的優(yōu)點(diǎn)為        。

Answer 1

（共14分）（1）① 1 ；  ② 50％ ；   （2）＜  

（3）溫度高于900℃時，平衡向左移動。

（4）①5×10^－7   ②當(dāng)pH高于10.7時，溶液中的Mg²⁺、NH₄⁺會與OH^-反應(yīng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動        能同時除去廢水中的氮，充分利用了鎂礦工業(yè)廢水