Question

工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：

（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H₂O(g)CO₂+H₂

①t℃时，往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后，体系中c(H₂)=0.12mol·L^－1。该温度下此反应的平衡常数K=_____（填计算结果）。

②保持温度不变，向上述平衡体系中再加入0.1molCO，当反应重新建立平衡时，水蒸气的转化率α(H₂O)=________。

（2）合成塔中发生反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)；△H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知，表中

T₁____573K（填“>”、“<”或“=”）。

（3）NH₃和O₂在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应：

4NH₃(g)+5O₂(g)4NO(g)+6H₂O(g)　 △H=－905kJ·mol^－1

不同温度下NO产率如图所示。温度高于900℃时，

NO产率下降的原因　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）废水中的N、P元素是造成水体富营养化的关键因素，农药厂排放的废水中常含有较多的NH₄⁺和PO₄^3-，一般可以通过两种方法将其除去。

①方法一：将Ca(OH)₂或CaO 投加到待处理的废水中，生成磷酸钙，从而进行回收。当处理后的废水中c(Ca²⁺)=2×10^-7 mol/L时，溶液中c(PO₄^3-)=　 　　　mol/L。

（已知K_sp[Ca₃(PO₄)₂]=2×10^－33）

②方法二：在废水中加入镁矿工业废水，就可以生成高品位的磷矿石―鸟粪石，反应的方程式为Mg²⁺＋NH₄⁺＋PO₄^3-=MgNH₄PO₄↓。该方法中需要控制污水的pH为7.5～10，若pH高于10.7，鸟粪石的产量会大大降低。其原因可能为　 　　 。与方法一相比，方法二的优点为　 　　 。

Answer 1

（1）① 1 ；  ② 50％ ；   （2）＜  

（3）温度高于900℃时，平衡向左移动。

（4）①5×10^－7   ②当pH高于10.7时，溶液中的Mg²⁺、NH₄⁺会与OH^-反应，平衡向逆反应方向移动        能同时除去废水中的氮，充分利用了镁矿工业废水