下图为工业制备硝酸的设备示意图,其生产过程中发生的反应主要有:
①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l) △H<0
②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H<0
③3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(l) +NO(g) △H<0
(1)能使吸收塔内反应速率增大,且能提高HNO3产率的措施是 。
A.适当升高温度
B.适当增大吸收塔内的压强
C.增大空气中O2的浓度
D.吸收塔内填充瓷环,增大气液接触面(2)在2L密闭容器内充入0.50 mol NO和0.25 mol O2,维持反应温度为800℃,当反应达到平衡时,NO的转化率为50%。则800℃时反应2NO+O2=2NO2的平衡常数K= 。
(3)某工厂每套设备每小时可生产20 t 63%的硝酸(密度为1.4 g/cm3)。假设工业生产硝酸过程中,通过循环操作可以使NH3、O2得以完全利用。
回答下列问题:
①该工厂设备所生产硝酸的物质的量浓度是 。
②每小时从吸收塔淋下的水的质量应是多少吨?
(1)BC (2)16 (每空2分,共4分)
(3)①14 mol/L (4分)
②每小时生成的硝酸的质量m(HNO3)=" 20" t×63%=12.6 t
根据总化学方程式:NH3+2O2=HNO3+H2O
每小时生成水m(H2O)1= 12.6 t×18/63=3.6 t
生成的硝酸中所含水的质量m(H2O)=" 20" t-12.6 t=7.4 t
每小时从吸收塔淋下的水的质量m(H2O)2= 7.4 t -3.6 t=3.8 t (4分)