Question

把1 mol O₂和NH₃组成的混合气体导入密闭容器中，在催化剂存在下加热，使之充分反应，然后恢复到常温常压下，若整个容器中的反应，随着O₂的物质的量的增加而发生如下两个反应：①4NH₃+5O₂4NO+6H₂O,②4NO+3O₂+2H₂O====4HNO₃。设原混合气体中有x mol O₂，最后容器中生成y mol HNO₃,再向容器中注入100 mL水，得到溶液。
（1）滴入酚酞，溶液显红色，x的值应在___________范围内，y=___________(用x的代数式表示，下同)。
（2）容器中有不溶气体，此气体在空气中变为红棕色，x的值应在_________________范围内，y=_________。
（3）容器中有不溶气体，此气体在空气中不变色，溶液的物质的量浓度约为_________。

Answer 1

（1）0<x<  0
(2) <x<  3x- 
(3)(10-10x) mol·L^-1

在密闭容器中，当O₂量不足时只发生上述反应①，随O₂量增加可连续发生上述两个反应，则：
（1）当0<x<时，只发生上述反应①，即y=0。
（2）当<x<时，发生上述反应①②。
4NH₃  +  5O₂====4NO+6H₂O
(1-x) mol  mol
则在反应②中消耗的n(O₂)=x-mol=mol。
4NO  +  3O₂+2H₂O===4HNO₃
 mol    mol
即y=3x-。
（3）当≤x<1时，O₂过量，NH₃全部转化为HNO₃，发生总反应NH₃+2O₂====HNO₃+H₂O，即y=1-x。