问题 填空题

工业上以NH3为原料经过一系列反应可以得到HNO3

(1)工业上NH3的催化氧化反应方程式为       ;为了尽可能多地实现的转化,请你提出一条可行性建议      

(2)将工业废气NO与CO混合,经三元催化剂转化器处理如下:2CO+2NO2CO2+N2

已知:

CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1

N2(g)+O2(g)=2NO(g)  △H=+180.0kJ·mol-1

三元催化剂转化器中发生反应的热化学方程式为         

为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度部分数据记录如下:

时间/s0234
c(NO)/mol·L-11.00×10-31.50×10-41.00×10-41.00×10-4
C(CO)/mol·L-1 2.70×10-3 
   

①前2s内的平均反应速率v(CO)=     

②在该温度下,反应的平衡常数K=       

③假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高CO转化率的是    

A.选用更有效的催化剂   B.恒容下充入Ar

C.适当降低反应体系的温度   D.缩小容器的体积

答案

(1)4NH3+5O24NO+6H2O(2分)    在NO2中通入过量的空气,然后用水吸收生成硝酸(或其他合理答案)(1分)

(2)2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g) △H=-746.0kJ·mol-1(2分)

①4.25×10-4mol/(L·s) (2分)      ②5000(2分)     ③CD(2分,各1分)

题目分析:

本题是利用NH3制备HNO3一个工业上的应用。

(1)NH3的催化氧化反应方程式4NH3+5O24NO+6H2O,,工业上是将NO2、过量O2通入H2O中,使得全被氧化又同时不产生污染性气体。

(2)根据盖斯定律将上式×2—下式即可得到2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g) △H=-746.0kJ·mol-1

注意热化学方程式的书写规范

v(CO)= =4.25×10-4mol/(L·s) 注意单位书写

计算K的值,根据K的表达式:K=,表达式中c都是平衡时的浓度。可以求出平衡时各物质的浓度分别为, c(NO)= 1.00×10-4mol/L,c(CO2)= 9.00×10-4 mol/L, C(CO)= 2.70×10-3 mol/L,c(N2)=4.50×10-4 mol/L,代入上式计算可得结果K=5000

CD都可使平衡正向移动,反应物转化率增大,A和B选项平衡不移动,转化率不变

单项选择题
选择题