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,制取氫氣的一個反應(yīng)為:CO+H2O(g)?CO2+H2.t℃時,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(H2)=0.12mol?L-1.該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______(填計算結(jié)果).
(2)合成培中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(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T1______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℃就開始反應(yīng),不同溫度下NH
3產(chǎn)率如圖所示.溫度高于900℃時,NH
3產(chǎn)率下降的原因______.
(4)在上述流程圖中,氧化爐中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為______.
(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.目前科學家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮氣和水,反應(yīng)機理為:
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的熱化學方程式為:______.
(6)氨氣在純氧中燃燒,生成一種單質(zhì)和水,試寫出該反應(yīng)的化學方程式______,科學家利用此原理,設(shè)計成氨氣一氧氣燃料電池,則通入氨氣的電極是______ (填“正極”或“負極”);堿性條件下,該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為______.