Question

12．NH₃可用于制造硝酸、純堿等，還可用于煙氣脫硝．

（1）NH₃催化氧化可制備硝酸．
①NH₃氧化時發(fā)生如下反應：
4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）△H₁=-907.28kJ•mol^-1
4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）△H₂=-1269.02kJ•mol^-1
則4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）△H₃=-1811.63 kJ•mol^-1．
②NO被O₂氧化為NO₂．其他條件不變時，NO的氧化率[α（NO）]與溫度、壓強的關系如圖1所示．則p₁＞p₂（填“＞”、“＜”或“=”）；溫度高于800℃時，α（NO）幾乎為0的原因是NO₂幾乎完全分解．
（2）“候氏”制堿工藝示意圖如圖2所示．“碳化”時發(fā)生反應的化學方程式為CO₂+NH₃+H₂O+NaCl═NaHCO₃↓+NH₄C1．

（3）利用反應NO₂+NH₃→N₂+H₂O（未配平）消除NO₂的簡易裝置如圖3所示．電極b的電極反應式為2NO₂+8e^-+4H₂O═8OH^-+N₂；消耗標準狀況下4.48L NH₃時，被消除的NO₂的物質的量為0.15mol．
（4）合成氨的原料氣需脫硫處理．一種脫硫方法是：先用Na₂CO₃溶液吸收H₂S生成NaHS；NaHS再與NaVO₃反應生淺黃色沉淀、Na₂V₄O₉等物質．生成淺黃色沉淀的化學方程式為2NaHS+4NaVO₃+H₂O═Na₂V₄O₉+2S↓+4NaOH．
（5）25℃時，pH=2的鹽酸和醋酸各1mL分別加水稀釋，pH隨溶液體積變化的曲線如圖4所示．下列說法不正確的是C
A．曲線I代表鹽酸的稀釋過程  B．a(chǎn)溶液的導電性比c溶液的導電性強
C．a(chǎn)溶液中和氫氧化鈉的能力強于b溶液 D．將a、b兩溶液加熱至30℃，$\frac{c（C{l}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$變小．

Answer 1

分析 （1）①4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H₁=-907.28kJ•mol^-1；②4NH₃（g）+3O₂（g）═2N₂（g）+6H₂O（g）△H₂=-1 269.02kJ•mol^-1；目標反應的反應熱為：$\frac{②×5-①×3}{2}$，由此分析解答；
②溫度相同時p1的一氧化氮的氮率大，所以增大壓強平衡正向移動；α（NO）幾乎為0的原因是無二氧化氮，NO₂幾乎完全分解；
（2）聯(lián)合制堿工藝示意圖如圖2所示，“碳化”時發(fā)生反應的化學方程式為CO₂+NH₃+H₂O+NaCl═NaHCO₃↓+NH₄C1；
（3）電極b的電極發(fā)生還原反應，二氧化氮轉化生成氮氣，電極反應式為2NO₂+8e^-+4H₂O═8OH^-+N₂；標準狀況下4.48L NH₃的物質的量為：0.2mol，根據(jù)4NH₃～3NO₂進行計算；（4）NaHS再與NaVO₃反應生淺黃色沉淀是硫單質和Na₂V₄O₉，根據(jù)得失電子守恒，得化學方程式為：2NaHS+4NaVO₃+H₂O═Na₂V₄O₉+2S↓+4NaOH；
（5）鹽酸是強酸，完全電離，醋酸是弱酸，部分電離，相同溫度下，相同pH值的鹽酸和醋酸溶液，醋酸濃度較大；溶液稀釋時，醋酸進一步電離，其溶液中離子濃度大于鹽酸的離子濃度，故II應為醋酸稀釋時的pH值變化曲線，利用a點、c點溶液中的離子濃度來分析導電性；醋酸濃度大于鹽酸，則醋酸中和氫氧化鈉溶液的能力強于鹽酸；結合升高溫度醋酸的電離程度增大分析$\frac{c（C{l}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$變化．

解答 解：（1）①4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H₁=-907.28kJ•mol^-1；②4NH₃（g）+3O₂（g）═2N₂（g）+6H₂O（g）△H₂=-1 269.02kJ•mol^-1；目標反應的反應熱為：$\frac{②×5-①×3}{2}$=1811.63 kJ•mol^-1，
故答案為：-1811.63 kJ•mol^-1；
②溫度相同時p1的一氧化氮的氮率大，所以增大壓強平衡正向移動，所以p₁＞p₂；α（NO）幾乎為0的原因是無二氧化氮，NO₂幾乎完全分解；
故答案為：＞；NO₂幾乎完全分解；
（2）聯(lián)合制堿工藝示意圖如圖2所示，“碳化”時發(fā)生反應的化學方程式為CO₂+NH₃+H₂O+NaCl═NaHCO₃↓+NH₄C1，
故答案為：CO₂+NH₃+H₂O+NaCl═NaHCO₃↓+NH₄C1；
（3）電極b的電極發(fā)生還原反應，二氧化氮轉化生成氮氣，電極反應式為2NO₂+8e^-+4H₂O═8OH^-+N₂；標準狀況下4.48L NH₃的物質的量為：0.2mol，根據(jù)4NH₃～3NO₂，所以被消除的NO₂的物質的量為$\frac{3}{4}$=0.15mol，
故答案為：2NO₂+8e^-+4H₂O═8OH^-+N₂；0.15；
（4）NaHS再與NaVO₃反應生淺黃色沉淀是硫單質和Na₂V₄O₉，根據(jù)得失電子守恒，得化學方程式為：2NaHS+4NaVO₃+H₂O═Na₂V₄O₉+2S↓+4NaOH，
故答案為：2NaHS+4NaVO₃+H₂O═Na₂V₄O₉+2S↓+4NaOH．
（5）A．溶液稀釋時，醋酸進一步電離，其溶液中氫離子濃度大于鹽酸的離子濃度，故曲線I代表鹽酸的稀釋過程、II應為醋酸稀釋時的pH值變化曲線，故A正確；
B．稀釋后鹽酸溶液中氯離子、氫離子濃度減小，則溶液導電性較弱，故a溶液的導電性比c溶液的導電性強，故B正確；
C．醋酸的濃度大于鹽酸，則a點溶液中和氫氧化鈉溶液的能力小于b，故C錯誤；
D．升高溫度后，醋酸的電離程度增大，醋酸根離子濃度增大，而氯離子濃度基本不變，則$\frac{c（C{l}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$的比值減小，故D正確；
故選C．

點評 本題考查蓋斯定律的應用、依據(jù)圖象分析平衡移動的原因、及電極反應式書寫、酸堿混合的定性判斷及溶液pH的計算，考查范圍廣，易錯題為（3）題，會根據(jù)化合價的變化確定NO₂的電極，然后書寫電極反應式，題目難度中等．