Question

工業(yè)上以NH₃為原料經(jīng)過一系列反應(yīng)可以得到HNO₃。

（1）工業(yè)上NH₃的催化氧化反應(yīng)方程式為        ；為了盡可能多地實現(xiàn)向的轉(zhuǎn)化，請你提出一條可行性建議       。

（2）將工業(yè)廢氣NO與CO混合，經(jīng)三元催化劑轉(zhuǎn)化器處理如下：2CO+2NO2CO₂+N₂。

  已知：

CO(g)+ O₂(g)=CO₂(g)  △H=-283.0kJ·mol^-1

N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)   △H=+180.0kJ·mol^-1

三元催化劑轉(zhuǎn)化器中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為          ；

為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄如下：

時間/s	0	2	3	4
c(NO)/mol·L-1	1.00×10-3	1.50×10-4	1.00×10-4	1.00×10-4
C(CO)/mol·L-1			2.70×10-3

        

①前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO)=      ；

②在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=        ；

③假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時下列措施能提高CO轉(zhuǎn)化率的是    

A．選用更有效的催化劑 B．恒容下充入Ar

C．適當(dāng)降低反應(yīng)體系的溫度  D．縮小容器的體積

 

Answer 1

【答案】

 

(1)4NH₃+5O₂4NO+6H₂O(2分)     在NO₂中通入過量的空氣，然后用水吸收生成硝酸（或其他合理答案）(1分)

(2)2CO(g)+2NO(g)=2CO₂(g)+N₂(g)  △H=-746.0kJ·mol^-1(2分)

      ①4.25×10^-4mol/(L·s) (2分)       ②5000(2分)      ③CD(2分，各1分)

【解析】

試題分析：

本題是利用NH₃制備HNO₃一個工業(yè)上的應(yīng)用。

（1）NH₃的催化氧化反應(yīng)方程式4NH₃+5O₂4NO+6H₂O，到，工業(yè)上是將NO₂、過量O₂通入H₂O中，使得全被氧化又同時不產(chǎn)生污染性氣體。

（2）根據(jù)蓋斯定律將上式×2—下式即可得到2CO(g)+2NO(g)=2CO₂(g)+N₂(g)  △H=-746.0kJ·mol^-1

注意熱化學(xué)方程式的書寫規(guī)范

v(CO)= =4.25×10^-4mol/(L·s)  注意單位書寫

計算K的值，根據(jù)K的表達(dá)式：K=，表達(dá)式中c都是平衡時的濃度。可以求出平衡時各物質(zhì)的濃度分別為, c(NO)= 1.00×10^-4mol/L，c(CO₂)= 9.00×10^-4 mol/L, C(CO)= 2.70×10^-3 mol/L，c(N₂)=4.50×10^-4 mol/L,代入上式計算可得結(jié)果K=5000

CD都可使平衡正向移動，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，A和B選項平衡不移動，轉(zhuǎn)化率不變

考點：化學(xué)平衡（化學(xué)反應(yīng)速率，轉(zhuǎn)化率，K的計算，蓋斯定律）