1.
氮元素的單質(zhì)及其化合物的研究和應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著非常重要的地位、工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)之一是:
(1)如果將4mol NH
3 和5mol O
2放入容器中,達(dá)到平衡時(shí)放出熱量0.8akJ,則平衡時(shí)NH
3的轉(zhuǎn)化率為80%.
4NH
2(g)+5O
2(g)?4NO(g)+6H
2O(g)△H=-akJ•mol
-1(a>0)
(2)在一定條件下,容積固定的密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng),NO的濃度與時(shí)間關(guān)系如圖所示,則NO的a、b、c三點(diǎn)的反應(yīng)速率v(a 正)、v(b 逆)、v(c 正)的大小關(guān)系是v(a正)>v(b逆)=v(c正).
(3)t℃時(shí),在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度如表:
深度/mol•L-1 時(shí)間/min | C(NH3) | c(O2) | c(NO) | c(H2O) |
起始 | 4.0 | 5.5 | 0 | 0 |
第2min | 3.2 | 4.5 | 0.8 | 1.2 |
第4min | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 |
第6min | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 |
①第2min 到第4min,反應(yīng)速率v(O
2)=0.75mol/(L.min);
②第2min 時(shí)改變了條件,改變的條件可能是D(從所給選項(xiàng)中選擇);
A.降低溫度 B.增加了生成物 C.減小壓強(qiáng) D.使用了高效催化劑
③在與第4min 相同的溫度下,若起始向容器中加入NH
3、O
2、NO 和H
2O(g)的濃度都為2moI/L,則該反應(yīng)正反應(yīng)方向進(jìn)行(填“正反應(yīng)方向進(jìn)行”、“逆反應(yīng)方向進(jìn)行”、“不移動(dòng)”).
(4)硝酸廠的尾氣含有氮氧化物,不經(jīng)處理直接排放將污染空氣.尿素(H
2NCONH
2)是一種非常重要的高氮化肥,在溫度70-95℃時(shí),工業(yè)尾氣中的NO、NO
2可以用尿素溶液吸收,將其轉(zhuǎn)化為N
2,尿素與NO、NO
2三者等物質(zhì)的量反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO(NH
2)
2+NO+NO
2$\frac{\underline{\;70-95℃\;}}{\;}$N
2+CO
2+2H
2O.
(5)目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮?dú)夂退,其反?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1mol 甲烷直接將NO
2 還原為N
2的焓變?yōu)椤鱄=-867kJ•mol
-1.