问题标题:
【NH3是一种重要的化工原料,也是造成水体富营养化及氮氧化物污染的重要因素之一.(1)N2和H2以物质的量之比为1:3在不同温度和压强下发生反应:N2+3H2═2NH3,测得平衡体系中NH3的物质的】
问题描述:
NH3是一种重要的化工原料,也是造成水体富营养化及氮氧化物污染的重要因素之一.
(1)N2和H2以物质的量之比为1:3在不同温度和压强下发生反应:N2+3H2═2NH3,测得平衡体系中NH3的物质的量分数如图1.
①为提高原料气的转化率,工业上采取的合理措施有___(填字母).
a.采用常温条件
b.使用适当的催化剂
c.将原料气加压
d.将氨液化并不断移出
②图1中所示的平衡体系中NH3的物质的量分数为0.549和0.488时,该反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1___K2.(填“>”“<”或“=”)
(2)氨氮是造成水体富营养化的重要因素之一,用次氯酸钠水解生成的次氯酸将水中的氨氮(用NH3表示)转化为氮气除去,涉及的相关反应如下:
反应①:NH3+HClO═NH2Cl+H2O
反应②:NH2Cl+HClO═NHCl2+H2O
反应③:2NHCl2+H2O═N2+HClO+3HCl
已知在水溶液中NH2Cl较稳定,NHCl2不稳定易转化为氮气.在其他条件一定的情况下,改变
①反应中氨氮去除效果最佳的
②a点之前氨氮去除率较低的原因为___.
(3)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3,其工作原理如图3.
①电解过程(虚线内)发生反应的离子方程式为___.
②将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3,则通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为___.
乔俊伟回答:
(1)①该反应的正反应是一个反应前后气体体积减小的放热反应,要提高原料气的转化率,可以通过增大压强、降低温度、减小生成物浓度来实现,符合条件的有cd,故选cd;
②图1中所示的平衡体系中NH3的物质的量分数为0.549和0.488时,对应的温度分别是400℃、450℃,升高温度平衡逆向移动,化学平衡常数减小,故答案为:>;
(2)①反应中氨氮去除效果最佳的从图象分析可知为去除率较高同时余氯量最少,图象中符合的比值为1.5,
故答案为:1.5;
②NaClO用量较少,水解生成的少量HClO与NH3主要发生反应①,生成较稳定的NH2Cl,
故答案为:NaClO用量较少,水解生成的少量HClO与NH3主要发生反应①,生成较稳定的NH2Cl,所以氨氮去除率较低;
(3)①根据图知,反应物是NO和水,生成物是硝酸和硝酸铵,根据反应物和生成物及反应条件书写方程式为8NO+7H2O 通电 .
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