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 硝酸是一种重要的化工原料,工业上生产硝酸的主要过程如下。

6ec8aac122bd4f6e(1)以N2和H2为原料合成氨气。反应N2(g)+3H2(g)       2NH3(g)△H<0

①下列措施可以提高H2的转化率是(填选项序号)         

a.选择适当的催化剂 b.增大压强

    c.及时分离生成的NH3    d.升高温度    

②一定温度下,在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应。若容器容积恒定,达到平衡状态时,气体的总物质的量是原来的6ec8aac122bd4f6e,则N2的转化率a1=        

若容器压强恒定,达到平衡状态时,N2的转化率为a2,则a2     a1(填“>”、“<”或“=”)。

(2)以氨气、空气为主要原料制硝酸。

①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是                                          

6ec8aac122bd4f6e②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)      2NO2(g):△H>0

6ec8aac122bd4f6e该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如右图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)                  

a.在t1~t­2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态;

b.在t2时,采取的措施可以是升高温度;

c.在t3~t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态;

d.在t5时,容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值。(3)硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。

①催化还原法:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2

已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g): △H=-483.6kJ/mol

      N­2(g)+2O2(g)=2NO2(g): △H=+67.7kJ/mol

则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是                          

②碱液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2

若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.1mol,则反应的离子方程式是                    

 

 

 

答案:
 (1)bc(2分),②12.5%(2分),(2分)     (2)①4NH3+5O2          4NO+6H2O(2分),②ab(2分)     (3)①4H2(g)+2NO2(g)    N­2(g)+4H2O(g);=-1034.9 kJ/mol(2分)     ②2NO2+CO32-    NO3-+NO2-+CO2(3分)
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