Question

合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展具有重要的意義。合成塔中發(fā)生反應為N₂ (g) +3H₂(g)2NH₃(g)
△H<0。
(1)工業(yè)生產時，制取氫氣的一個反應為CO(g)+H₂O(g)CO₂(g) +H₂(g) △H>0。
①T℃時，向1 L密閉容器中充入0.2 mol CO和0.3mol水蒸氣，達到平衡后，體系中c(H₂)=0.12 mol·L^-1。該溫度下此反應的平衡常數(shù)K=____。
②保持溫度不變，向上述平衡體系中再加入0.1 mol CO，當重新建立平衡時，水蒸氣的總轉化率α(H₂O)= ________。
(2)下表為不同溫度下合成氨反應的平衡常數(shù)。由表可推知T₁____573 K(填“>”、“<”或“=”)。

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

A．c點表示n( NH₃)和n(H₂)相等
B．c點表示NH₃生成的速率與NH₃分解的速率相同
C．在e點和d點時，反應的平衡常數(shù)相等
D．c點時正反應速率大于逆反應速率
(4)工業(yè)上利用NH₃制硝酸的過程中有反應：3NO₂ +H₂O==2HNO₃ +NO，從生產流程看，吸收塔中需要補充空氣，試分析其原因：___ 。
(5)硝酸廠的尾氣中含有氮氧化物，不經(jīng)處理直接排放會污染空氣。目前科學家探索利用氣體燃料中的甲烷等將氮氧化物還原為氮氣和水，其反應機理為
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的熱化學方程式為___。

Answer 1

(1)①1； ②50%
(2)<
(3) ACD
(4)充入空氣，NO轉化為NO₂，NO₂繼續(xù)與水反應生成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