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)，向1 L密閉容器中充入0.2 mol CO和0.3mol水蒸氣，達(dá)到平衡后，體系中c(H₂)=0.12 mol·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0.1 mol CO，當(dāng)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____573 K(填“>”、“<”或“=”)。

(3)673 K、30 MPa下，n(NH₃)和n(H₂)隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是___（填序號(hào)）。

A．c點(diǎn)表示n( NH₃)和n(H₂)相等
B．c點(diǎn)表示NH₃生成的速率與NH₃分解的速率相同
C．在e點(diǎn)和d點(diǎn)時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)相等
D．c點(diǎn)時(shí)正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率
(4)工業(yè)上利用NH₃制硝酸的過(guò)程中有反應(yīng)：3NO₂ +H₂O==2HNO₃ +NO，從生產(chǎn)流程看，吸收塔中需要補(bǔ)充空氣，試分析其原因：___ 。
(5)硝酸廠的尾氣中含有氮氧化物，不經(jīng)處理直接排放會(huì)污染空氣。目前科學(xué)家探索利用氣體燃料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=-574 kJ·mol^-1
CH₄(g)+4NO(g)==2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H=-1 160 kJ·mol^-1 則甲烷直接將NO₂還原為N₂的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__。

Answer 1

(1)①1； ②50%
(2)<
(3) ACD
(4)充入空氣，NO轉(zhuǎn)化為NO₂，NO₂繼續(xù)與水反應(yīng)生成HNO₃，有利于提高原料利用率
(5) CH₄(g)+2NO₂(g)==CO₂(g)+2H₂O(g)+N₂(g) △H= -867 kJ·mol^-1