Question

【題目】根據題意解答
（1）工業上制取硝酸的主要流程圖如圖1：

（I）工業合成氨的原料是N2和H2 ． 裝置A的名稱是；其中N2可從空氣中分離出來，方法是先將空氣 ， 然后即可得到；H2可以水和天然氣為原料在催化劑作用下高溫制取，其化學方程式為 ．
（II）在原料氣制備過程中混有的CO對催化劑有毒害作用，欲除去原料氣中的CO，可通過如下反應：CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）來實現．已知1100K時該反應的平衡常數K=0.64，若要使CO的轉化率超過80%，則起始物中c（H2O）：c（CO）不低于 ．
（2）利用石灰乳來除去硝酸工業的尾氣（含NO、NO2），既能凈化尾氣，又能獲得應用廣泛的Ca（NO2）2 ， 其部分工藝流程如圖2．已知NO和NO2按1：1通入堿液中生成亞硝酸鹽．

（I）上述工藝中采用氣﹣液逆流接觸吸收（尾氣從吸收塔底進入，石灰乳從吸收塔頂噴淋），其目的是；濾渣可循環使用，濾渣的主要成分是（填化學式）．
（II）該工藝需控制NO 和NO2 物質的量之比接近1：1．若n（NO）：n（NO2）＞1：1，則會導致；若n（NO）：n（NO2）＜1：1，則會導致 ．

Answer 1

【答案】
（1）合成塔；液化；蒸餾或控制N2的沸點加熱蒸發；CH4+H2O（g） CO+3H2；5.8
（2）使尾氣中的NO、NO2 被充分吸收；Ca（OH）2；排放氣體中NO 含量升高；產品Ca（NO2）2 中Ca（NO3）2 含量升高
【解析】解：（1）（I）N2與H2合成氨是在合成塔中進行的．其中N2的制備，是將空氣液化，然后進行蒸餾或者控制N2沸點加熱蒸發制得；反應物和條件題干已經給出，只需寫出生成物、配平反應方程式為CH4+H2O（g） CO+3H2 ， 所以答案是：合成塔；液化；蒸餾或控制N2的沸點加熱蒸發；CH4+H2O（g） CO+3H2；（II）設c（H2O）：c（CO）為X．假設初始c（H2O）為X，則c（CO）為．由CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）可知，要使CO轉化率達到0.8，則平衡時各物質的濃度為c（CO）=0.2； c（H2O）=X﹣0.8；c（CO2）=0.8；c（H2）=0.8．由平衡常數K= ，可解得X=5.8，
所以答案是：5.8；（2）（I）使用吸收塔的好處就在于，增大尾氣與吸收液之間接觸的面積，從而提高尾氣的吸收率．濾渣中可回收利用的是過量的石灰乳，也就是Ca（OH）2 ．
所以答案是：使尾氣中的NO、NO2 被充分吸收；Ca（OH）2；（II）硝酸工業尾氣NO、NO2一般用堿液吸收，主反應為：NO+NO2+2OH﹣=2NO2﹣+H2O，副反應為：2NO2+2OH﹣=NO2﹣+NO3﹣+H2O．若n（NO）：n（NO2）＞1：1，則一氧化氮過量，排放氣體中NO含量升高；若n（NO）：n（NO2）＜1：1，則二氧化氮過量，二氧化氮與石灰乳反應生成Ca（NO3）2 ，
所以答案是：排放氣體中NO含量升高；產品Ca（NO2）2中Ca（NO3）2含量升高．