使NO充分氧化(或者“提高NO的转化率”):ABC:
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),△H=-905.8KJ/mol:226.45:???一定:CDE:33.3%
解:(1)吸收塔中涉及的反应有:2NO+O2═2NO2;3NO2+H2O═2HNO3+NO;4NO2+O2+H2O═4HNO3;为使NO充分氧化而生成硝酸,应通入过量空气;题中涉及的化学反应有:①N2+3H2?2NH3②4NH3+5O24NO+6H2O③2NO+O2═2NO2④3NO2+H2O═2HNO3+NO⑤4NO2+O2+H2O═4HNO3⑥NH3+HNO3═NH4NO3,其中①②③④⑤属于氧化还原反应,故答案为:使NO充分氧化(或者“提高NO的转化率”); A B C;
(2)已知:①4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(g),△H=-1266.8kJ/mol
②N2(g)+O2(g)═2NO(g),△H=+180.5kJ/mol,
利用盖斯定律①-2×②可得:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),△H=-905.8KJ/mol;根据反应:
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),△H=-905.8KJ/mol; 转移的电子的物质的量
905.8KJ 20mol
Q 5mol
Q==226.45KJ,
故答案为:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),△H=-905.8KJ/mol; 226.45;
(3)反应能否自发进行取决于反应中的焓变和熵变以及反应温度的关系,即△H-T?△S<0(其中△H为反应热,T为温度,△S为熵变),所以某反应的△H<0,该反应不一定能自发进行,故答案为:不一定;
(4)为提高氢气的转化率,应是反应向正反应方向移动,本题中可采取的措施有:增大压强、循环利用和不断补充氮气、及时分离出氨气;故答案为:C D E;
(5)设反应起始时H2和N2的物质的量分别为3mol和1mol,平衡时转化了xmolN2,
N2 +3H2 ?2NH3
起始 1mol 3mol 0
转化 x 3x 2x
平衡 1-x 3-3x 2x
根据题意知:×100%=20.0%,则x=,所以此时H2的转化率为33.3%,故答案为:33.3%