硝酸是一種重要的化工原料,工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的主要過程如下:
(1)以N
2和H
2為原料合成氨氣.反應(yīng)N
2(g)+3H
2(g)?2NH
3(g)△H<0
①下列措施可以提高H
2的轉(zhuǎn)化率是(填選項序號)
.
a.選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎?nbsp; b.增大壓強(qiáng) c.及時分離生成的NH
3 d.升高溫度
②一定溫度下,在密閉容器中充入1molN
2和3molH
2發(fā)生反應(yīng).若容器容積恒定,達(dá)到平衡狀態(tài)時,容器內(nèi)的壓強(qiáng)是原來的
,則N
2的轉(zhuǎn)化率a
1=
;
若容器壓強(qiáng)恒定,達(dá)到平衡狀態(tài)時,N
2的轉(zhuǎn)化率為a
2,則a
2
a
1(填“>”、“<”或“=”).
(2)以氨氣、空氣為主要原料制硝酸.
①NH
3被氧氣催化氧化生成NO的反應(yīng)的化學(xué)方程式是
.
②在容積恒定的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)2NO(g)+O
2(g)?2NO
2(g)△H>0
該反應(yīng)的反應(yīng)速率(v)隨時間(t)變化的關(guān)系如圖所示.若t
2、t
4時刻只改變一個條件,下列說法正確的是(填選項序號)
.
a.在t
1~t
2時,可依據(jù)容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)保持不變判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
b.在t
2時,采取的措施一定是升高溫度
c.在t
3~t
4時,可依據(jù)容器內(nèi)氣體的密度保持不變判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
d.在t
0~t
5時,容器內(nèi)NO
2的體積分?jǐn)?shù)在t
3時值的最大
③向容積相同、溫度分別為T
1和T
2的兩個密閉容器中分別充入等量NO
2發(fā)生反應(yīng):
2NO
2 (g)?N
2O
4(g)△H<0.恒溫恒容下反應(yīng)相同時間后,分別測定體系中NO
2的百分含量分別為a
1,a
2.已知T1<T2,則a
1
a
2 A.大于 B.小于 C.等于 D.以上都有可能
(3)硝酸廠常用如下2種方法處理尾氣.
①催化還原法:催化劑存在時用H
2將NO
2還原為N
2.
已知:2H
2(g)+O
2(g)=2H
2O(g)△H=-483.5kJ/mol
N2(g)+2O
2(g)=2NO
2(g)△H=+133kJ/mol
則H
2還原NO
2生成水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
.
②堿液吸收法:用Na
2CO
3溶液吸收NO
2生成CO
2.
若每9.2gNO
2和Na
2CO
3溶液反應(yīng)時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1mol,則反應(yīng)的離子方程式是
.