氨氧化法是工業(yè)制硝酸的常見方法。
(1)合成氨。一種合成氨的新工藝如圖所示,工作時(shí),使用熔融的電解質(zhì)通過兩步鐵基循環(huán)實(shí)現(xiàn)氨的合成。

該工藝合成氨的反應(yīng)方程式為 2Fe+3H2O+N2=2NH3+Fe2O32Fe+3H2O+N2=2NH3+Fe2O3。
(2)氮氧化物制備。
將氨催化氧化后,生成NO2的總反應(yīng)為:2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)ΔH=-57.1kJ?mol-1,反應(yīng)分兩步:
2NO(g)?(NO)2(g)ΔH1<0 快反應(yīng),瞬間平衡
(NO)2(g)+O2(g)?2NO2(g)ΔH2<0 慢反應(yīng)
當(dāng)改變壓強(qiáng)、溫度時(shí),NO轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化如下表所示。
壓強(qiáng)/(×105Pa) | 溫度/℃ | NO轉(zhuǎn)化所需時(shí)間/s | ||
50% | 90% | 98% | ||
1 | 30 | 12.4 | 248 | 2830 |
90 | 25.3 | 508 | 5760 | |
8 | 30 | 0.19 | 3.88 | 36.6 |
90 | 0.59 | 7.86 | 74 |
①增大壓強(qiáng),總反應(yīng)速率
變快
變快
(填“變快”或“變慢”,下同);②升高溫度,總反應(yīng)速率
變慢
變慢
,原因是 升高溫度,快反應(yīng)逆向移動,則K減小,k是速率常數(shù),隨溫度隨溫度升高而增大,慢反應(yīng)也逆向移動,導(dǎo)致NO、O2濃度增大,溫度對K的影響大于對k和濃度的影響
升高溫度,快反應(yīng)逆向移動,則K減小,k是速率常數(shù),隨溫度隨溫度升高而增大,慢反應(yīng)也逆向移動,導(dǎo)致NO、O2濃度增大,溫度對K的影響大于對k和濃度的影響
。(3)已知2NO2(g)=N2O4(g)ΔH3<0。將一定物質(zhì)的量的NO2充入不同溫度下的容器中,測得平衡時(shí)NO2和N2O4的體積分?jǐn)?shù)如圖所示。

①代表NO2的曲線是
b
b
(填“a”或“b”)。②假設(shè)平衡時(shí)體系的總壓為P0,則A點(diǎn)溫度下的平衡常數(shù)Kp=
2
P
0
2
P
0
66.7%
66.7%
。(4)硝酸制備。已知3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)ΔH=-138.0kJ?mol-1,則4NO(g)+3O2(g)+2H2O(1)=4HNO3(aq)ΔH=
-447.3
-447.3
kJ?mol-1。【考點(diǎn)】工業(yè)制氨氣;化學(xué)平衡的計(jì)算;有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算;化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;化學(xué)平衡的影響因素.
【答案】2Fe+3H2O+N2=2NH3+Fe2O3;變快;變慢;升高溫度,快反應(yīng)逆向移動,則K減小,k是速率常數(shù),隨溫度隨溫度升高而增大,慢反應(yīng)也逆向移動,導(dǎo)致NO、O2濃度增大,溫度對K的影響大于對k和濃度的影響;b;;66.7%;-447.3
2
P
0
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:14引用:1難度:0.6
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