工业上制取硝酸的主要流程图如图1所示,尾气处理流程图如图2所示:
请根据上述流程,结合所学知识回答:
(1)工业合成氨的原料是N
2和H
2,其中N
2以空气为原料制取,方法是
.H2可用等物质的量的水和天然气为原料在催化剂作用下高温制取,其化学方程式为
. 在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过反应CO(g)+H
2O(g)⇌CO
2(g)+H
2(g)来实现.己知1100K时该反应的平衡常数K=0.64,若要使CO的转化率超过80%,则起始物中c(H
2O):c(CO)不低于
.
(2)在合成氨的设备(合成塔)中,使用热交换器的目的是
.往吸收塔通入过量空气的原因是
.
(3)利用石灰乳来除去硝酸工业的尾气(含NO、NO
2),既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO
2)
2,其部分工艺流程如图2所示.已知NO和NO
2按1:1通入碱液中生成亚硝酸盐.工艺流程中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是
;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是
(填化学式).该工艺需控制NO和NO
2物质的量之比接近1:1.若n(NO):n(NO
2)<1:1,则会导致
.
(4)工业上生产硝酸的过程中产生NO
x,也可以用NH
3在高温下催化还原法消除NO
x对空气的污染.写出NH
3与NO
x反应的化学方程式
.