Question

19．（1）某工廠用NH₃和空氣來聯(lián)合處理工廠尾氣中的等體積SO₂和NO₂，不僅除去了有害氣體，還得到副產(chǎn)品-含兩種按鹽的化肥．若反應所消耗的NH₃和空氣的體積比為4：5（空氣中O₂的體積
分數(shù)以$\frac{1}{5}$計），則處理廢氣時發(fā)生反應的總化學方程式為12NH₃+3O₂+4SO₂+4NO₂+6H₂O=4（NH₄）₂SO₄+4NH₄NO₃．若該工廠用此方法處理廢氣，一天中消耗了空氣336m³（假定反應中O₂無損失），則生成化肥的總質(zhì)量為0.848
（2）該工廠廢氣中含有大量溫室氣體-CO₂．為減少碳排放，該工廠嘗試用以下反應制備甲醇：
CO₂+3H₂?CH₃OH+H₂O．一定溫度下，在恒容的密閉容器中充入1mol CO₂和3mol H₂．實驗測得CO₂和CH₃ OH （g）的濃度隨時間變化如圖所示．0-10分鐘內(nèi)，CH₃OH的生成速率為0.075mol/（L•min），達平衡時，CO₂轉化率為75%，若第10min時，向容器中再通人3mol H₂，再次達平衡時，CO₂的轉化率會增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）NH₃和空氣來聯(lián)合處理工廠尾氣中的等體積SO₂和NO₂，不僅除去了有害氣體，還得到副產(chǎn)品-含兩種按鹽的化肥，可知氨氣、氧氣、二氧化硫和二氧化氮發(fā)生氧化還原反應，生成硫酸銨和硝酸銨，反應方程式為：12NH₃+3O₂+4SO₂+4NO₂+6H₂O=4（NH₄）₂SO₄+4NH₄NO₃；根據(jù)關系式3O₂～4（NH₄）₂SO₄+4NH₄NO₃來分析來解；
（2）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$；達平衡時，CO₂轉化率為$\frac{變化量}{起始量}×100%$，容器中再通入3molH₂，CO₂的轉化率會增大．

解答 解：（1）NH₃和空氣來聯(lián)合處理工廠尾氣中的等體積SO₂和NO₂，不僅除去了有害氣體，還得到副產(chǎn)品-含兩種按鹽的化肥，可知氨氣、氧氣、二氧化硫和二氧化氮發(fā)生氧化還原反應，生成硫酸銨和硝酸銨，反應方程式為：12NH₃+3O₂+4SO₂+4NO₂+6H₂O=4（NH₄）₂SO₄+4NH₄NO₃；生成化肥的總質(zhì)量為 m，則
3O₂ ～4（NH₄）₂SO₄ +4NH₄NO₃
3×22.4L     4×132+4×80
336×$\frac{1}{5}$×10³L       m
$\frac{3×22.4L}{336×\frac{1}{5}×1{0}^{3}}=\frac{4×132+4×80}{m}$
解得m=0.848t，故答案為：12NH₃+3O₂+4SO₂+4NO₂+6H₂O=4（NH₄）₂SO₄+4NH₄NO₃；0.848；
（2）v（CH₃OH）=$\frac{0.75mol/L}{10min}$=0.075mol/（L•min），CO₂轉化率=$\frac{（1-0.25）mol/L×1L}{2mol}×100%$=75%，容器中再通入3molH₂，CO₂的轉化率會增大，故答案為：0.075mol/（L•min）；75%；增大．

點評 本題主要考查了氧化還原反應和化學反應速率的計算、轉化率的計算、影響平衡移動的因素，中等難度，解題時注意基礎知識的靈活運用．