Question

【题目】根据题意解答
（1）工业上制取硝酸的主要流程图如图1：

（I）工业合成氨的原料是N2和H2 ． 装置A的名称是；其中N2可从空气中分离出来，方法是先将空气 ， 然后即可得到；H2可以水和天然气为原料在催化剂作用下高温制取，其化学方程式为 ．
（II）在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应：CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）来实现．已知1100K时该反应的平衡常数K=0.64，若要使CO的转化率超过80%，则起始物中c（H2O）：c（CO）不低于 ．
（2）利用石灰乳来除去硝酸工业的尾气（含NO、NO2），既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca（NO2）2 ， 其部分工艺流程如图2．已知NO和NO2按1：1通入碱液中生成亚硝酸盐．

（I）上述工艺中采用气﹣液逆流接触吸收（尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋），其目的是；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是（填化学式）．
（II）该工艺需控制NO 和NO2 物质的量之比接近1：1．若n（NO）：n（NO2）＞1：1，则会导致；若n（NO）：n（NO2）＜1：1，则会导致 ．

Answer 1

【答案】
（1）合成塔；液化；蒸馏或控制N2的沸点加热蒸发；CH4+H2O（g） CO+3H2；5.8
（2）使尾气中的NO、NO2 被充分吸收；Ca（OH）2；排放气体中NO 含量升高；产品Ca（NO2）2 中Ca（NO3）2 含量升高
【解析】解：（1）（I）N2与H2合成氨是在合成塔中进行的．其中N2的制备，是将空气液化，然后进行蒸馏或者控制N2沸点加热蒸发制得；反应物和条件题干已经给出，只需写出生成物、配平反应方程式为CH4+H2O（g） CO+3H2 ， 所以答案是：合成塔；液化；蒸馏或控制N2的沸点加热蒸发；CH4+H2O（g） CO+3H2；（II）设c（H2O）：c（CO）为X．假设初始c（H2O）为X，则c（CO）为．由CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）可知，要使CO转化率达到0.8，则平衡时各物质的浓度为c（CO）=0.2； c（H2O）=X﹣0.8；c（CO2）=0.8；c（H2）=0.8．由平衡常数K= ，可解得X=5.8，
所以答案是：5.8；（2）（I）使用吸收塔的好处就在于，增大尾气与吸收液之间接触的面积，从而提高尾气的吸收率．滤渣中可回收利用的是过量的石灰乳，也就是Ca（OH）2 ．
所以答案是：使尾气中的NO、NO2 被充分吸收；Ca（OH）2；（II）硝酸工业尾气NO、NO2一般用碱液吸收，主反应为：NO+NO2+2OH﹣=2NO2﹣+H2O，副反应为：2NO2+2OH﹣=NO2﹣+NO3﹣+H2O．若n（NO）：n（NO2）＞1：1，则一氧化氮过量，排放气体中NO含量升高；若n（NO）：n（NO2）＜1：1，则二氧化氮过量，二氧化氮与石灰乳反应生成Ca（NO3）2 ，
所以答案是：排放气体中NO含量升高；产品Ca（NO2）2中Ca（NO3）2含量升高．