Question

在常温常压下，把a mol NH₃和O₂混合气体充入密闭容器中，在催化剂存在下，加热，充分反应，然后恢复到原来的温度和压强，若原混合气体中O₂的体积分数为x，最后生成HNO₃ y mol，试用含x的解析式表达y。

 

Answer 1

答案：
解析：

在催化剂、加热条件下发生且只发生4NH3＋5O2      4NO＋6H2O，冷却后可能发生 2NO＋O2＝2NO2，3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO即4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3。 当n(NH3):n(O2)≥4:5时只发生第一个反应而无HNO3生成。此时a(1－x):ax≥4:5，解得x≤5/9； 当n(NH3):n(O2) ≤1:2时，发生上述一系列反应，相当于2O2＋NH3＝HNO3＋H2O。此时a(1－x):ax≤1:2，解得x≥2/3，y＝n(NH3)＝a(1－x)； 当5/9＜x＜2/3时，先发生4NH3＋5O2＝4NO＋6H2O，余O2[ax-5a(1-x)/4]mol，生成a(1－x) mol NO；再发生4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3，生成HNO3：3/4[ax-5a(1-x)/4]mol＝(3x-5/3)a mol（同时剩余有NO及H2O）。 考虑到0＜x＜1，可得：           上述结果表达成图像：        y＝

提示：