Question

【題目】NH3經一系列反應可以得到HNO3，如下圖所示。

（1）I中，NH3和O2在催化劑作用下反應，其化學方程式是____________。

（2）II中，2NO（g）+O2（g）2NO2(g)。在其他條件相同時，分別測得NO的平衡轉化率在不同壓強（P1、P2）下溫度變化的曲線（如下圖）。

①比較P1、P2的大小關系：P1______P2（用“＞”、“＜”、“＝”）

②隨溫度升高，該反應平衡常數變化的趨勢是________。

（3）III中，將NO2、O2、H2O化合制硝酸的化學方程式_______。

（4）IV中，電解NO制備 NH4NO3，其工作原理如下圖所示，為使電解產物全部轉化為NH4NO3，需補充物質A，A是_____________，說明理由：________________。

Answer 1

【答案】 4NH3+5O2 4NO+6H2O < 變小 2N2O4+O2+2H2O=4HNO3 NH3 根據反應8NO+7H2O4NH4NO3+2HNO3，電解產生的HNO3多

【解析】（1）氨氣和氧氣在催化劑作用下發氧化還原反應，生成NO和水，化學方程為4NH3+5O2 4NO+6H2O；（2）①該反應的正反應為氣體物質的量減小的反應，其他條件不變時，增大壓強，平衡向氣體物質的量減小的方向移動，即向正反應方向移動，即壓強越高，NO的平衡轉化率越大，根據圖示知，相同溫度下，壓強P1時NO的轉化率＜P2時NO的轉化率；②其他條件不變時，升高溫度，平衡向著吸熱反應方向移動，又根據圖示知，相同壓強下，隨著溫度的升高，NO的轉化率降低，即升高溫度，平衡向逆反應方向移動，故逆反應方向為吸熱反應，則正反應方向是放熱反應，則隨著溫度的升高，該反應的平衡常數變小；（3）III中，將NO2、O2、H2O化合制硝酸的化學方程式為：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3；（4）電解NO制備硝酸銨，陽極反應為：NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，陰極反應為：NO+5e-+6H+=NH4++H2O，從兩極反應可看出若要使電子得失守恒，陽極產生的NO3-的量大于陰極產生的NH4+的量，總反應為8NO+7H2O4NH4NO3+2HNO3，故應補充適量的氨氣。