题目内容
某化学小组模拟工业生产制取HNO3，设计如图1所示装置，其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球．请回答下列问题：
（1）写出装置A中主要反应的化学方程式______．
（2）已知1mol NO2与液态水反应生成HNO3溶液和NO气体放出热量46kJ，写出该反应的热化学方程式______．
该反应是一个可逆反应，欲要提高NO2的转化率，可采取的措施是______．
A．降低温度 B．升高温度 C．减小压强 D．增大压强
（3）实验结束后，关闭止水夹b、c，将装置D，浸入冰水中，现象是______．
（4）装置C中浓H2SO4的作用是______．
（5）请你帮助该化学小组设计实验室制取NH3的另一方案______．
（6）干燥管中的碱石灰用于干燥NH3，某同学思考是否可用无水氯化钙代替碱石灰，并设计如图2所示装置（仪器固定装置省略未画）进行验证．实验步骤如下：
①用烧瓶收集满干燥的氨气，立即塞上如图所示的橡胶塞．
②正立烧瓶，使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部，摇动，可以观察到的现象是______，由此，该同学得出结论：不能用CaCl2代替碱石灰．
解：（1）装置为实验室制氨气的实验装置，目的是制取氨气，所以化学方程式为：2NH4Cl+Ca（OH）2
2NH3↑+CaCl2+2H2O，
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）22NH3↑+CaCl2+2H2O；
（2）1molNO2与液态水反应生成HNO3溶液和NO气体放出热量45.5kJ，热化学方程式为3NO2（g）+H2O（l）=2HNO3（aq）+NO（g）△H=-136.5kJ?mol-1，两种反应物，需加入一种物质的量来提高另一种物质的转化率，改变温度会改变平衡，对有气体参加的反应，改变压器平衡移动； 采取的措施：因反应是放热反应，所以降低温度平衡右移，二氧化氮转化率提高；反应前后气体体积减少，所以增大压强平衡右移，二氧化氮转化率提高；所以选AD；
故答案为：3NO2（g）+H2O（l）=2HNO3（aq）+NO（g）△H=-136.5kJ?mol-1；AD；
（3）制得的二氧化氮气体会转化为四氧化二氮，形成化学平衡 2NO2?N2O4，正向是放热反应，二氧化氮气体是红棕色，四氧化二氮是无色气体，所以放入冰中温度降低，平衡右移，混合气体颜色变浅；故答案为：颜色变浅；
（4）浓硫酸具有吸水性，可以干燥与之不反应的气体，同时吸收过量的氨气；故答案为：干燥气体，吸收多余的NH3；
（5）利用浓氨水分解制取氨气，故答案为：加热浓氨水制取NH3；
（6）当气球膨胀时，说明烧瓶内的气体压强减小，即氨气被无水氯化钙吸收，故答案为：气球膨胀．
分析：（1）根据实验装置图，结合反应过程可知，A装置是实验室制取氨气的装置，反应化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）22NH3↑+CaCl2+2H2O；
（2）1molNO2与液态水反应生成HNO3溶液和NO气体放出热量45.5kJ，书写热化学方程式注意标注物质聚集状态、配平化学方程式、给定条件下反应的焓变；欲提高NO2的转化率，使平衡向右移动即可；
（3）实验结束后，关闭止水夹b、c，将装置D浸入冰水中，根据实验装置可知D装置中收集的是干燥的二氧化氮气体，存在平衡 2NO2?N2O4，正向是放热反应，二氧化氮气体是红棕色，四氧化二氮是无色气体，所以放入冰中温度降低，平衡右移，混合气体颜色变浅；
（4）浓硫酸吸收过量的氨气；
（5）可以利用浓氨水分解制取氨气；
（6）氨气能被无水氯化钙吸收．
点评：本题考查了实验室制氨气的原理和装置，催化氧化反应的条件，影响化学平衡的因素，同时考查了浓硫酸、氨气等物质的性质应用．
2NH3↑+CaCl2+2H2O，故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2
2NH3↑+CaCl2+2H2O；（2）1molNO2与液态水反应生成HNO3溶液和NO气体放出热量45.5kJ，热化学方程式为3NO2（g）+H2O（l）=2HNO3（aq）+NO（g）△H=-136.5kJ?mol-1，两种反应物，需加入一种物质的量来提高另一种物质的转化率，改变温度会改变平衡，对有气体参加的反应，改变压器平衡移动； 采取的措施：因反应是放热反应，所以降低温度平衡右移，二氧化氮转化率提高；反应前后气体体积减少，所以增大压强平衡右移，二氧化氮转化率提高；所以选AD；
故答案为：3NO2（g）+H2O（l）=2HNO3（aq）+NO（g）△H=-136.5kJ?mol-1；AD；
（3）制得的二氧化氮气体会转化为四氧化二氮，形成化学平衡 2NO2?N2O4，正向是放热反应，二氧化氮气体是红棕色，四氧化二氮是无色气体，所以放入冰中温度降低，平衡右移，混合气体颜色变浅；故答案为：颜色变浅；
（4）浓硫酸具有吸水性，可以干燥与之不反应的气体，同时吸收过量的氨气；故答案为：干燥气体，吸收多余的NH3；
（5）利用浓氨水分解制取氨气，故答案为：加热浓氨水制取NH3；
（6）当气球膨胀时，说明烧瓶内的气体压强减小，即氨气被无水氯化钙吸收，故答案为：气球膨胀．
分析：（1）根据实验装置图，结合反应过程可知，A装置是实验室制取氨气的装置，反应化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2
2NH3↑+CaCl2+2H2O；（2）1molNO2与液态水反应生成HNO3溶液和NO气体放出热量45.5kJ，书写热化学方程式注意标注物质聚集状态、配平化学方程式、给定条件下反应的焓变；欲提高NO2的转化率，使平衡向右移动即可；
（3）实验结束后，关闭止水夹b、c，将装置D浸入冰水中，根据实验装置可知D装置中收集的是干燥的二氧化氮气体，存在平衡 2NO2?N2O4，正向是放热反应，二氧化氮气体是红棕色，四氧化二氮是无色气体，所以放入冰中温度降低，平衡右移，混合气体颜色变浅；
（4）浓硫酸吸收过量的氨气；
（5）可以利用浓氨水分解制取氨气；
（6）氨气能被无水氯化钙吸收．
点评：本题考查了实验室制氨气的原理和装置，催化氧化反应的条件，影响化学平衡的因素，同时考查了浓硫酸、氨气等物质的性质应用．
练习册系列答案
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（15分）某校兴趣小组同学欲研究SO2的性质。
（1）将相关的含硫物质分为如下表所示3组，第2组中物质X的化学式是 。
| 第1组 | 第2组 | 第3组 |
| S（单质） | SO2、X、Na2SO3、NaHSO3 | SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4 |
（2）利用下图所示的装置研究SO2的性质：
（熔点：SO2 －76．1℃，SO3 16．8℃；沸点：SO3 －10℃，SO3 44．8℃）
①装置I模拟工业生产中SO2催化氧化的反应，其化学方程式是 。
②甲同学按I、II、III、IV的顺序连接装置，装置II的作用是 ；装置III中溶液逐渐褪色，生成Mn2+，同时pH降低，则该反应的离子方程式是 。
③乙同学按I、II、IV的顺序连接装置，若装置IV中有40 mL 2．5 mol?L－1 NaOH溶液，反应后增重4．8 g，则装置IV中发生反应的总化学方程式是 。
某小组同学欲研究SO2的性质。
(1)将相关的含硫物质分为如下表所示3组，第2组中物质X的化学式是 。
| 第1组 | 第2组 | 第3组 |
| S(单质) | SO2、X、Na2SO3、NaHSO3 | SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4 |
(熔点：SO2 －76.1℃，SO3 16.8℃；沸点：SO2 －10℃，SO3 45℃)
①装置Ⅰ模拟工业生产中SO2催化氧化的反应，其化学方程式是 。
②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置，装置Ⅱ的作用是 ；装置Ⅲ中溶液逐渐褪色，生成Mn2+，同时pH降低，则该反应的离子方程式是 。
③乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置，若装置Ⅳ中有40 mL 2.5mol/L NaOH溶液，反应后增重4.8 g，则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是 。
某小组同学欲研究SO2的性质。
（1）将相关的含硫物质分为如下表所示的3组，第2组中物质X的化学式是 。
| 第1组 | 第2组 | 第3组 |
| S（单质） | SO2、X、Na2SO3、NaHSO3 | SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4 |
（熔点：SO2－76.1℃，SO3 16.8℃；沸点：SO2－10℃，SO3 45℃）
①装置Ⅰ模拟工业生产中SO2催化氧化的反应，其化学方程式是 。
②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置，装置Ⅱ的作用是 ；
装置Ⅲ中溶液逐渐褪色，生成Mn2+，同时pH降低，则该反应的离子方程式是
。
③乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置，若装置Ⅳ中有70mL 2mol·L－1NaOH溶液，反应后增重5.12g，则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是 。
某小组同学欲研究SO2的性质。
（1）将相关的含硫物质分为如下表所示的3组，第2组中物质X的化学式是 。
|
第1组 |
第2组 |
第3组 |
|
S（单质） |
SO2、X、Na2SO3、NaHSO3 |
SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4 |
（2）利用下图所示的装置研究SO2的性质：
（熔点：SO2－76.1℃，SO3 16.8℃；沸点：SO2－10℃，SO3 45℃）
①装置Ⅰ模拟工业生产中SO2催化氧化的反应，其化学方程式是 。
②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置，装置Ⅱ的作用是 ；
装置Ⅲ中溶液逐渐褪色，生成Mn2+，同时pH降低，则该反应的离子方程式是
。
③乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置，若装置Ⅳ中有70mL 2mol·L－1NaOH溶液，反应后增重5.12g，则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是 。