Question

14．NH₃可用于制造硝酸、純堿等，還可用于煙氣脫硝．（1）NH₃催化氧化可制備硝酸．
①NH₃氧化時發(fā)生如下反應(yīng)：
4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H₁=-907.28kJ•mol^-1
4NH₃（g）+3O₂（g）═2N₂（g）+6H₂O（g）△H₂=-1269.02kJ•mol^-1
則4NH₃（g）+6NO（g）═5N₂（g）+6H₂O（g）△H₃=-1811.63kJ•mol^-1．
②NO被O₂氧化為NO₂．其他條件不變時，NO的轉(zhuǎn)化率[α（NO）]與溫度、壓強的關(guān)系如圖1所示．則p₁＞p₂（填“＞”“＜”或“=”）；

平衡常數(shù)的表達式K=$\frac{c（NO{\;}_{2}）{\;}^{2}}{c（NO）{\;}^{2}c（O{\;}_{2}）}$；
溫度高于800℃時，α（NO）幾乎為0的原因是NO₂幾乎完全分解．
（2）利用反應(yīng)NO₂+NH₃→N₂+H₂O（未配平）消除NO₂的簡易裝置如圖所示．電極b的電極反應(yīng)式為2NO₂+8e^-+4H₂O═8OH^-+N₂；消耗標準狀況下4.48L NH₃時，被消除的NO₂的物質(zhì)的量為0.15mol．
（3）合成氨的原料氣需脫硫處理（如圖2）．一種脫硫方法是：先用Na₂CO₃溶液吸收H₂S生成NaHS；NaHS再與NaVO₃反應(yīng)生成S、Na₂V₄O₉和物質(zhì)X．NaHS與NaVO₃反應(yīng)的化學方程式為2NaHS+4NaVO₃+H₂O═Na₂V₄O₉+2S↓+4NaOH．

Answer 1

分析 （1）①4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H₁=-907.28kJ•mol^-1；②4NH₃（g）+3O₂（g）═2N₂（g）+6H₂O（g）△H₂=-1 269.02kJ•mol^-1；目標反應(yīng)的反應(yīng)熱為：$\frac{②×5-①×3}{2}$；
②溫度相同時p₁的一氧化氮的氮率大，所以增大壓強平衡正向移動；平衡常數(shù)的表達式應(yīng)為生成物濃度的冪次方之積比上反應(yīng)物濃度的冪次方之積；α（NO）幾乎為0的原因是無二氧化氮，NO₂幾乎完全分解；
（2）電極b的電極發(fā)生還原反應(yīng)，二氧化氮轉(zhuǎn)化生成氮氣，電極反應(yīng)式為2NO₂+8e^-+4H₂O═8OH^-+N₂；標準狀況下4.48L NH₃的物質(zhì)的量為：0.2mol，根據(jù)4NH₃～3NO₂進行計算；
（3）NaHS再與NaVO₃反應(yīng)生淺黃色沉淀是硫單質(zhì)和Na₂V₄O₉，根據(jù)得失電子守恒，得化學方程式為：2NaHS+4NaVO₃+H₂O═Na₂V₄O₉+2S↓+4NaOH．

解答 解：（1）①4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H₁=-907.28kJ•mol^-1；②4NH₃（g）+3O₂（g）═2N₂（g）+6H₂O（g）△H₂=-1 269.02kJ•mol^-1；目標反應(yīng)的反應(yīng)熱為：$\frac{②×5-①×3}{2}$=1811.63 kJ•mol^-1，故答案為：=-1811.63 kJ•mol^-1；
②溫度相同時p₁的一氧化氮的氮率大，所以增大壓強平衡正向移動，所以p₁＞p₂；NO被O₂氧化為NO₂，方程式為：2NO+O₂?2NO₂，則平衡常數(shù)的表達式K=$\frac{c（NO{\;}_{2}）{\;}^{2}}{c（NO）{\;}^{2}c（O{\;}_{2}）}$；α（NO）幾乎為0的原因是無二氧化氮，NO₂幾乎完全分解；故答案為：＞；$\frac{c（NO{\;}_{2}）{\;}^{2}}{c（NO）{\;}^{2}c（O{\;}_{2}）}$；NO₂幾乎完全分解；
（2）電極b的電極發(fā)生還原反應(yīng)，二氧化氮轉(zhuǎn)化生成氮氣，電極反應(yīng)式為2NO₂+8e^-+4H₂O═8OH^-+N₂；標準狀況下4.48L NH₃的物質(zhì)的量為：0.2mol，根據(jù)4NH₃～3NO₂，所以被消除的NO₂的物質(zhì)的量為$\frac{3}{4}$=0.15mol，故答案為：2NO₂+8e^-+4H₂O═8OH^-+N₂；0.15；
（3）NaHS再與NaVO₃反應(yīng)生淺黃色沉淀是硫單質(zhì)和Na₂V₄O₉，根據(jù)得失電子守恒，得化學方程式為：2NaHS+4NaVO₃+H₂O═Na₂V₄O₉+2S↓+4NaOH，
故答案為：2NaHS+4NaVO₃+H₂O═Na₂V₄O₉+2S↓+4NaOH．

點評 本題較為綜合，涉及考查蓋斯定律的應(yīng)用、依據(jù)圖象分析平衡移動的原因、及電極反應(yīng)式書寫，為高考常見題型，側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查，易錯題為（2）題，會根據(jù)化合價的變化確定NO₂的電極，然后書寫電極反應(yīng)式．