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【题目】硝酸是一种重要的化工原料,完成下列填空:

I、工业上生产硝酸的主要过程如下:

(1)N2H2为原料合成氨气。反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)+Q

(2)下列措施可以提高H2的转化率的是(填选项序号)_____________

a.选择适当的催化剂 b.增大压强 c.及时分离生成的NH3 d.升高温度

(3)一定温度下,在密闭容器中充入1molN23molH2发生反应。若容器容积恒定,达到平衡状态时,气体的总物质的量是原来的15/16,则N2的转化率α1=_____;若容器压强恒定,达到平衡状态时,N2的转化率为α2,则α2___α1 (“>”“<”“=”)

II、以氨气、空气为主要原料制硝酸。

(4)氨气催化氧化的催化剂是___________;氨气也可以在纯氧中燃烧生成无毒、无污染的产物,其燃烧方程式为_____________

(5)在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)-Q。该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示。若t2t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)______

a.在t1-t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态

b.在t2时,采取的措施可以是升高温度

c.在t3-t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态

d.在t5时,容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值

III、硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。

(6)催化还原法:催化剂存在时用H2NO2还原为N2

已知:2H2(g)+ O2(g)→2H2O(g) + 483.6 KJ

N2(g)+ 2O2(g)→2NO2 (g) + 67.7KJ

H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是_________

(7)碱液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若9.2gNO2Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol,则反应的离子方程式是______________

【答案】bc 12.5% 三氧化二铬或铂丝 4NH3+3O22N2+6H2O ab 4H2(g)+NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)H=+899.5kJ/mol

【解析】

.(2a.催化剂不改变平衡,氢气的转化率不变,a错误;

b.增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动,即该反应的正方向,氢气的转化率增大,b正确;

c.及时分离出氨气,平衡正向移动,所以氢气的转化率增大,c正确;

d.温度升高向着吸热方向移动,即该反应的逆方向,氢气的转化率减小,d错误;
故答案为:bc

3)设氮气的转化率为x,根据三段式:

平衡时气体的总物质的量是起始的,则有:×(1+4)=1-x+3-x+2xx=0.125=12.5%;正反应是个气体体积减小的反应,恒压,则相当于在恒容时增大压强,反应正方向移动,氮气转化率增大;故答案为:12.5%>

.(4)氨气催化氧化的催化剂是三氧化二铬或铂丝;氨气在纯氧中燃烧生成无毒、无污染的产物为氮气和水,燃烧方程式为4NH3+3O22N2+6H2O

5a.该反应是个气体体积减小的反应,达到平衡时压强保持恒定,a正确;

b.该反应正反应是个吸热反应,升高温度,反应正方向移动,正反应也是体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,由图,t2时,正反应逆反应速率都增大,正反应增大的更多,正方向移动,所t2时是升高温度或增大压强,b正确;

c.反应混合气体总质量不变,恒容体积不变,所以密度保持恒定,不能判断平衡状态,c错误;

dt2时正向移动,二氧化氮体积分数增大,t3达到平衡,t4正反应速率不变,逆反应速率减小,反应正向移动,应是降低二氧化氮浓度,二氧化氮的体积分数减小,所以在t3时二氧化氮的体积分数最大,d错误;

故答案为:ab

、(6)已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=+483.6kJ/mol

N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H=+67.7kJ/mol

由盖斯定律:①×2-②得:4H2(g)+NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)H=+899.5kJ/mol

7)二氧化氮的物质的量为=0.2mol,充分反应时转移0.1mol电子,则说明该0.2mol二氧化氮中有0.1mol得电子变成硝酸根离子,另0.1mol二氧化氮失电子成亚硝酸根离子,所以该离子方程式为:

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A.11B.12C.57D.75

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