(2011?石景山區(qū)一模)工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下:
(1)工業(yè)生產(chǎn)時(shí),制取氫氣的一個(gè)反應(yīng)為:CO+H
2O(g)?CO
2+H
2.t℃時(shí),往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣.反應(yīng)建立平衡后,體系中c(H
2)=0.12mol?L
-1.該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
1
1
(填計(jì)算結(jié)果).
(2)合成培中發(fā)生反應(yīng)N
2(g)+3H
2(g)?2NH
3(g)△H<0.下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù).由此可推知,表中T
1<
<
300℃(填“>”、“<”或“=”).
T/℃ |
T1 |
300 |
T2 |
K |
1.00×107 |
2.45×105 |
1.88×103 |
(3)N
2和H
2在鐵作催化劑作用下從145℃就開(kāi)始反應(yīng),不同溫度下NH
3產(chǎn)率如圖所示.溫度高于900℃時(shí),NH
3產(chǎn)率下降的原因
溫度高于900℃時(shí),平衡向左移動(dòng)
溫度高于900℃時(shí),平衡向左移動(dòng)
.
(4)在上述流程圖中,氧化爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
.
(5)硝酸廠的尾氣含有氮的氧化物,如果不經(jīng)處理直接排放將污染空氣.目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮?dú)夂退,反?yīng)機(jī)理為:
CH
4(g)+4NO
2(g)═4NO(g)+CO
2(g)+2H
2O(g)△H=-574kJ?mol
-1CH
4(g)+4NO(g)═2N
2(g)+CO
2(g)+2H
2O(g)△H=-1160kJ?mol
-1則甲烷直接將N0
2還原為N
2的熱化學(xué)方程式為:
CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ?mol-1
CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ?mol-1
.
(6)氨氣在純氧中燃燒,生成一種單質(zhì)和水,試寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
,科學(xué)家利用此原理,設(shè)計(jì)成氨氣一氧氣燃料電池,則通入氨氣的電極是
負(fù)極
負(fù)極
(填“正極”或“負(fù)極”);堿性條件下,該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為
2NH3-6e-+6OH-→N2+6H2O
2NH3-6e-+6OH-→N2+6H2O
.