Question

NH₃經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到HNO₃和NH₄NO₃，如下圖所示。

(1)Ⅰ中，NH₃和O₂在催化劑作用下反應(yīng)，其化學(xué)方程式是_________________________。

(2)Ⅱ中，2NO(g)＋O₂(g) 2NO₂(g)。在其他條件相同時(shí)，分別測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(p₁、p₂)下隨溫度變化的曲線(如圖)。

①比較p₁、p₂的大小關(guān)系：________。

②隨溫度升高，該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢是________。

(3)Ⅲ中，降低溫度，將NO₂(g)轉(zhuǎn)化為N₂O₄(l)，再制備濃硝酸。

①已知：2NO₂(g) N₂O₄(g)　ΔH₁         2NO₂(g)N₂O₄(l)　ΔH₂

下列能量變化示意圖中，正確的是(選填字母)________。

　

　　　A　　　　　　　　　B                   C

②N₂O₄與O₂、H₂O化合的化學(xué)方程式是________________________________________。

(4)Ⅳ中，電解NO制備NH₄NO₃，其工作原理如圖所示。為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH₄NO₃，需補(bǔ)充A。A是________，說明理由：________________________________________。

Answer 1

(1)4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O

(2)①p₁＜p₂�、跍p小

(3)①A�、�2N₂O₄＋O₂＋2H₂O===4HNO₃

(4)NH₃　根據(jù)反應(yīng)：8NO＋7H₂O3NH₄NO₃＋2HNO₃，電解產(chǎn)生的HNO₃多

[解析] (1)氨的催化氧化的反應(yīng)方程式為

4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O。

(2)①由2NO(g)＋O₂(g) 2NO₂(g)可知該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，溫度相同，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，NO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，根據(jù)圖示和坐標(biāo)含義，判斷p₁<p₂；②再看同一壓強(qiáng)線，溫度升高，NO的平衡轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡常數(shù)減小。

(3)①降低溫度，NO₂(g)轉(zhuǎn)變?yōu)镹₂O₄(l)，則ΔH₂<0，反應(yīng)物能量高于生成物能量，C錯(cuò)誤； N₂O₄(g)轉(zhuǎn)變?yōu)镹₂O₄(l)需要放出熱量，所以NO₂(g)轉(zhuǎn)變?yōu)镹₂O₄(g)比NO₂(g)轉(zhuǎn)變?yōu)镹₂O₄(l)放出的熱量少，B錯(cuò)誤，所以正確的圖示為A；②N₂O₄、O₂和H₂O反應(yīng)生成硝酸的反應(yīng)方程式為2N₂O₄＋ O₂＋2H₂O===4HNO₃。

(4)根據(jù)工作原理裝置圖，可以確定陽極為NO失去電子轉(zhuǎn)變?yōu)镹O，陰極NO轉(zhuǎn)變?yōu)镹H，根據(jù)電極反應(yīng)書寫電極反應(yīng)式為：

陽極：NO－3e^－＋2H₂O===NO＋4H^＋

陰極：NO＋5e^－＋ 6H^＋===NH＋ H₂O

然后根據(jù)得失電子守恒，硝酸根離子物質(zhì)的量比銨根離子物質(zhì)的量多，所以需要向溶液中加入的物質(zhì)為NH₃(即8NO＋7H₂O3NH₄NO₃＋2HNO₃)。