题目内容

NH3经一系列反应可以得到HNO3,如下图所示。

(1)I中,NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是_____________________。
(2)II中,2NO(g)+O22NO2(g)。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(P1、P2)下温度变化的曲线(如右图)。

①比较P1、P2的大小关系:________________。
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是________________。
(3)III中,降低温度,将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。
①已知:2NO2(g) N2O4(g)△H1       
2NO2(g) N2O4(l)△H2      
下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母)_______________。

②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是_________________。
(4)IV中,电解NO制备 NH4NO3,其工作原理如右图所示,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是_____________,说明理由:________________。

(1)4NH3+5O24NO+6H2O;
(2)①P1<P2
②减小;
(3)①A;
②2N2O4+O2+2H2O=4HNO3
(4)氨气;根据反应8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,电解产生的HNO3

解析试题分析:(1)氨气和氧气在催化剂作用下发氧化还原反应,生成NO和水,化学方程为4NH3+5O24NO+6H2O;
(2)①该反应的正反应为气体物质的量减小的反应,其他条件不变时,增大压强,平衡向气体物质的量减小的方向移动,即向正反应方向移动,即压强越高,NO的平衡转化率越大,根据图示知,相同温度下,压强P1时NO的转化率<P2时NO的转化率,故P1<P2
②其他条件不变时,升高温度,平衡向着吸热反应方向移动,又根据图示知,相同压强下,随着温度的升高,NO的转化率降低,即升高温度,平衡向逆反应方向移动,故逆反应方向为吸热反应,则正反应方向是放热反应,则随着温度的升高,该反应的平衡常数减小;
(3)①  
2NO2(g) N2O4(g)△H1       
2NO2(g) N2O4(l)△H2      ②
根据盖斯定律:①-②得
N2O4(g) N2O4(l) △H3=△H1-△H2,一般来说,物质由气态变为液态,放出热量,即△H3=△H1-△H2<0,即△H1>△H2,由降低温度,将NO2转化为N2O4,可知该反应为放热反应,即0>△H1>△H2,即反应物2NO2(g)的总能量大于生成物N2O4(g)和N2O4(l)的总能量,且前者放出的热量小,故答案为A;
②N2O4与氧气、水反应生成硝酸,化学方程式为:2N2O4+O2+2H2O=4HNO3
(4)电解NO制备硝酸铵,阳极反应为:NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,阴极反应为:NO+5e-+6H+=NH4++H2O,从两极反应可看出若要使电子得失守恒,阳极产生的NO3-的量大于阴极产生的NH4+的量,总反应为8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,故应补充适量的氨气。
考点:本题考查氨的催化氧化反应、化学平衡、化学反应中的能量变化、电解知识等内容。

练习册系列答案
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(11) 某校化学兴趣小组的同学对硝酸盐的受热分解进行探究。他们设计了如下装置分别加热了Ca(NO32、Cu(NO3)2、AgNO3三种固体。(加热及夹持装置未画出)

(1)甲同学加热的是Ca(NO32。加热过程发现:装置②中产生 气泡,部分石蕊试液被压至装置③中;用带火星的木条检验②中的气体,木条复燃;分析装置①中剩余的固体得知,剩余固体中含有N元素,且显+3价。请写出Ca(NO32受热分解后生成产物的化学式:                                    
(2)乙同学加热的是Cu(NO3)2。加热过程发现:装置②中也有气泡产生,但在上升的过程中消失。石蕊试液逐渐变为红色,液体几乎不被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。请写出Cu(NO3)2受热分解的化学方程式:                        
(3)丙同学加热的是AgNO3。加热过程发现:装置②中也有气泡产生,但在上升的过程中气泡部分消失,剩余的气体也能使带火星的木条复燃。石蕊试液也逐渐变为红色,有少量液体被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。丙同学据此写出了AgNO3受热分解可能的两种化学方程式:
(Ⅰ)4AgNO3 2Ag2O+4NO2↑+O2↑   (Ⅱ)2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑。
Ⅰ、Ⅱ中正确的是      ,并说明理由:                                   
请你设计一个简单的实验证明你的结论是正确的:                           
(4)由上述3个实验的结果,请你推测硝酸盐受热分解的规律:                      
(5)标况下如丙同学操作,称量ag硝酸银,受热完全分解后,读取量筒体积为bml,求硝酸银的分解率:____________(化简成整数比例关系,可不用化成小数)

磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
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2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g)ΔH3则ΔH3=   kJ·mol-1
(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示: 11P4+60CuSO4 +96H2O20Cu3P +24H3PO4+60H2SO4  6 mol CuSO4能氧化白磷的物质的量是         
(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。

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(4)磷的化合物三氯氧磷()与季戊四醇()以物质的量之比2∶1反应时,可获得一种新型阻燃剂中间体X,并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X的核磁共振氢谱如下图所示。

①酸性气体是                (填化学式)
②X的结构简式为                 

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