Question

8．NH₃经一系列反应可以得到HNO₃，如图所示．

（1）已知反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H，在恒压密闭容器中达到平衡状态．
①根据表中所列键能数据，可得△H=3a+c-6b kJ•mol^-1．（用含a、b、c的式子表示）

化学键	H-H	N-H	N≡N
键能/kJ•mol-1	a	b	c

②往上述平衡体系中充入氩气，此时v （N₂）_正减小（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）某温度下，密闭容器发生反应N₂O₄（g）?2NO₂（g），
相互转化时的量变关系如图所示．请回答：

①代表乙的物质是N₂O₄（填“N₂O₄”或“NO₂”）
②反应进行到t₂时刻，改变的条件可能是增大NO₂的浓度
③已知：N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H=+180.5kJ•mol^-1
CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?CO₂（g）△H=-283kJ•mol^-1
治理汽车尾气过程中，将NO和CO转化成CO₂和N₂的反应的热化学方程式为2CO（g）+2NO（g）?2CO₂（g）+N₂（g）△H=-746.5 kJ•mol^-1
（3）电解NO制备 NH₄NO₃的工作原理如图所示，

总反应为：8NO+7H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$3NH₄NO₃+2HNO₃
①NH₄NO₃溶液中离子浓度由大到小顺序为c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
②X极的电极反应为NO+6H⁺+5e^-=NH₄⁺+H₂O
③为使电解过程中阳极产生的NO₃^-与阴极产生的NH₄⁺全部转化为NH₄NO₃，需补充的物质A为NH₃（填化学式）

Answer 1

分析 （1）①根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能求算；
②恒压密闭容器中，通入氩气，体积增大，反应物的浓度减小；
（2）①甲的浓度变化是乙的二倍，则乙是N₂O₄；
②反应进行到t₂时刻，NO₂的浓度突然增大，N₂O₄的浓度不变；
③根据已知的热化学方程式利用盖斯定律计算；
（3）①NH₄NO₃溶液中铵根离子水解显酸性，硝酸根离子的浓度大于铵根离子浓度；
②X极上NO得电子生成铵根离子；
③根据电解方程式分析．

解答 解：（1）N₂（g）+3H₂（g）???2NH₃（g）△H=3a+c-6b kJ•mol^-1，
故答案为：3a+c-6b；
②恒压密闭容器中，通入氩气，体积增大，反应物的浓度减小，则氮气表示的反应速率减小；
故答案为：减小；
（2）①甲的浓度变化是乙的二倍，由方程式可知，二氧化氮的浓度变化快，所以乙是N₂O₄；
故答案为：N₂O₄；
②反应进行到t₂时刻，NO₂的浓度突然增大，N₂O₄的浓度不变，所以t₂时刻，改变的条件可能是增大NO₂的浓度；
故答案为：增大NO₂的浓度；
③已知：N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H=+180.5kJ•mol^-1
CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?CO₂（g）△H=-283kJ•mol^-1
第二个方程乘以2减去第一个方程即可得到：2CO（g）+2NO（g）?2CO₂（g）+N₂（g）△H=-746.5 kJ•mol^-1；
故答案为：2CO（g）+2NO（g）?2CO₂（g）+N₂（g）△H=-746.5 kJ•mol^-1；
（3）①NH₄NO₃溶液中铵根离子水解显酸性，硝酸根离子的浓度大于铵根离子浓度，所以离子浓度由大到小顺序为c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
故答案为：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
②②X极上NO得电子生成铵根离子，X极的电极反应为NO+6H⁺+5e^-=NH₄⁺+H₂O；
故答案为：NO+6H⁺+5e^-=NH₄⁺+H₂O；
③由图可知乙为阳极反应为NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，甲为阴极反应为：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，从两极反应可看出，要使得失电子守恒，阳极产生的NO₃^-的物质的量大于阴极产生的NH₄⁺的物质的量，总反应方程式为：8NO+7H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$3NH₄NO₃+2HNO₃，因此若要使电解产物全部转化为NH₄NO₃，需补充NH₃；
故答案为：NH₃．

点评 本题考查了反应热的计算、化学平衡移动、离子浓度大小比较、电解原理的应用等，题目涉及的知识点较多，侧重于考查学生的综合运用能力，难度中等，注意基础知识的积累掌握．