综上讨论,原混合物中铜的质量为14.4g或3.2 g。

例3  把物质的量为a mol NH3、O2组成的混合气体,导入密闭反应器中,在催化剂存在下发生化学反应,若NH3、O2混合气中的O2为x mol,生成的HNO3为y mol。试确定x 在不同取值范围的y=f(x)函数表达式,并画出相应的函数图像。

【解析】氨气、氧气的混合气体在催化剂存在下发生反应的化学方程式是:

4NH3+5O24NO+6H2O          ①

当氧气过量时,反应①生成的一氧化氮又可继续氧化为二氧化氮:

2NO+O22NO2               ②

二氧化氮、氧气的混合气又可跟水反应,生成硝酸:

4NO+O2+2H2O4HNO3          ③

把上述反应①②③相加,可以得到氨气与氧气反应生成硝酸的化学方程式:

NH3+2O2HNO3+H2O           ④

分析上述①、④两个化学方程式,可以得知NH3与O2这两种反应物,在不同的物质的量之比时,发生的两个不同反应。

(1)当x≤5a/9时,按反应①进行,NH3只能氧化至一氧化氮,没有硝酸生成,此时y=0。

(2)当x≥2a/3时,按反应④进行,(a-x)mol NH3可以全部转化为硝酸:

NH3+2O2HNO3+H2O

a-x        (a-x)      所得硝酸的物质的量为:y=a-x

当x=2a/3mol时,生成HNO3的物质的量最大,其数值为a/3mol。

(3)当5a/9<x<2a/3时,反应按①④进行。

设按反应①被氧化的NH3为b mol,按反应④被氧化的NH3为y mol

①④两个反应消耗NH3的物质的量之和为:b+y=a-x

①④两个反应消耗O2的物质的量之和为:5a/4+2y=x

解以上两方程组可得HNO3的函数表达式:y=3x-5a/3

(4)有关函数图像:

三、能力训练

(一)选择题

 0  577  585  591  595  601  603  607  613  615  621  627  631  633  637  643  645  651  655  657  661  663  667  669  671  672  673  675  676  677  679  681  685  687  691  693  697  703  705  711  715  717  721  727  733  735  741  745  747  753  757  763  771  447090 

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