Question

5．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(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：
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=-1811.63kJ•mol^-1．
②NO被O₂氧化為NO₂．其他條件不變時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化率[α（NO）]與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如1圖所示．則p₁＞p₂（填“＞”“＜”或“=”）；平衡常數(shù)的表達(dá)式K=$\frac{c（NO{\;}_{2}）{\;}^{2}}{c（NO）{\;}^{2}c（O{\;}_{2}）}$；溫度高于800℃時(shí)，α（NO）幾乎為0的原因是NO₂幾乎完全分解

（2）利用反應(yīng)NO₂+NH₃-→N₂+H₂O（未配平）消除NO₂的簡(jiǎn)易裝置如圖2所示．電極b的電極反應(yīng)式為2NO₂+8e^-+4H₂O═8OH^-+N₂；消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L NH₃時(shí)，被消除的NO₂的物質(zhì)的量為0.15mol．
（3）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(yīng)生成S、Na₂V₄O₉和物質(zhì)X．NaHS與NaVO₃反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaHS+4NaVO₃+H₂O═Na₂V₄O₉+2S↓+4NaOH．

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(biāo)反應(yīng)的反應(yīng)熱為：$\frac{②×5-①×3}{2}$，由此分析解答；
②溫度相同時(shí)p₁的一氧化氮的氮率大，所以增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)；平衡常數(shù)的表達(dá)式應(yīng)為生成物濃度的冪次方之積比上反應(yīng)物濃度的冪次方之積；α（NO）幾乎為0的原因是無(wú)二氧化氮，NO₂幾乎完全分解；
（2）電極b的電極發(fā)生還原反應(yīng)，二氧化氮轉(zhuǎn)化生成氮?dú)�，電極反應(yīng)式為2NO₂+8e^-+4H₂O═8OH^-+N₂；標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L NH₃的物質(zhì)的量為：0.2mol，根據(jù)4NH₃～3NO₂進(jìn)行計(jì)算；
（3）NaHS再與NaVO₃反應(yīng)生淺黃色沉淀是硫單質(zhì)和Na₂V₄O₉，根據(jù)得失電子守恒，得化學(xué)方程式為：2NaHS+4NaVO₃+H₂O═Na₂V₄O₉+2S↓+4NaOH．

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(biāo)反應(yīng)的反應(yīng)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(shí)p₁的一氧化氮的氮率大，所以增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，所以p₁＞p₂；NO被O₂氧化為NO₂，方程式為：2NO+O₂?2NO₂，則平衡常數(shù)的表達(dá)式K=$\frac{c（NO{\;}_{2}）{\;}^{2}}{c（NO）{\;}^{2}c（O{\;}_{2}）}$；α（NO）幾乎為0的原因是無(wú)二氧化氮，NO₂幾乎完全分解；故答案為：＞；$\frac{c（NO{\;}_{2}）{\;}^{2}}{c（NO）{\;}^{2}c（O{\;}_{2}）}$；NO₂幾乎完全分解；
（2）電極b的電極發(fā)生還原反應(yīng)，二氧化氮轉(zhuǎn)化生成氮?dú)�，電極反應(yīng)式為2NO₂+8e^-+4H₂O═8OH^-+N₂；標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L NH₃的物質(zhì)的量為：0.2mol，根據(jù)4NH₃～3NO₂，所以被消除的NO₂的物質(zhì)的量為$\frac{3}{4}$=0.15mol，故答案為：2NO₂+8e^-+4H₂O═8OH^-+N₂；0.15；
（3）NaHS再與NaVO₃反應(yīng)生淺黃色沉淀是硫單質(zhì)和Na₂V₄O₉，根據(jù)得失電子守恒，得化學(xué)方程式為：2NaHS+4NaVO₃+H₂O═Na₂V₄O₉+2S↓+4NaOH，故答案為：2NaHS+4NaVO₃+H₂O═Na₂V₄O₉+2S↓+4NaOH．

點(diǎn)評(píng) 本題考查蓋斯定律的應(yīng)用、依據(jù)圖象分析平衡移動(dòng)的原因、及電極反應(yīng)式書寫，考查范圍廣，易錯(cuò)題為（2）題，會(huì)根據(jù)化合價(jià)的變化確定NO₂的電極，然后書寫電極反應(yīng)式．