Question

20．在一定溫度和催化劑作用下，NO跟NH₃可以發(fā)生反應生成N₂和H₂O．現有NO和NH₃的混合物1mol，充分發(fā)應后所得產物中，經還原得到的N₂比經氧化得到的N₂多1.4g．
已知反應的化學方程式：6NO+4NH₃$\frac{\underline{催化劑}}{△}$5N₂+6H₂O，則：
（1）若在標準狀況下有4.48L氨氣完全反應，則轉移的電子數約為3.612×10²³
（2）若以上反應進行完全，試計算混合物中NO與NH₃的物質的量之比為4：1或3：7．

Answer 1

分析 （1）根據n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算氨氣物質的量，結合氨氣中N元素化合價變化計算轉移電子；
（2）由方程式可知，還原得到的N₂與氧化得到的N₂的物質的量之比為6：4=3：2，設還原得到的N₂與氧化得到的N₂的物質的量物質的量分別為3xmol、2xmol，則（3x-2x）mol=$\frac{1.4g}{28/mol}$，解得x=0.05，故參加反應的NO為5×0.05mol×$\frac{6}{5}$=0.3mol，參加反應的氨氣為5×0.05mol×$\frac{4}{5}$=0.2mol，由于0.3mol+0.2mol=0.5mol＜1mol，故NO或NH₃有剩余．

解答 解：（1）氨氣物質的量為$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，氨氣中N元素化合價由-3價升高為0價，故轉移電子為0.2mol×3×6.02×10²³mol^-1=3.612×10²³，
故答案為：3.612×10²³；
變化計算轉移電子；
（2）由方程式可知，還原得到的N₂與氧化得到的N₂的物質的量之比為6：4=3：2，設還原得到的N₂與氧化得到的N₂的物質的量物質的量分別為3xmol、2xmol，則（3x-2x）mol=$\frac{1.4g}{28/mol}$，解得x=0.05，故參加反應的NO為5×0.05mol×$\frac{6}{5}$=0.3mol，參加反應的氨氣為5×0.05mol×$\frac{4}{5}$=0.2mol，由于0.3mol+0.2mol=0.5mol＜1mol，故NO或NH₃有剩余．
若NO有剩余，則NO為1mol-0.2mol=0.8mol，混合物中NO與NH₃的物質的量之比為0.8mol：0.2mol=4：1；
若NH₃有剩余，則NH₃為1mol-0.3mol=0.7mol，混合物中NO與NH₃的物質的量之比為0.3mol：0.7mol=3：7，
故答案為：4：1或3：7．

點評 本題考查氧化還原反應以及有關計算，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，題目難度中等，關鍵是根據化學方程式判斷還原產物與氧化產物的物質的量的關系．