Question

NH₃經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到HNO₃和NH₄NO₃，如圖1所示．

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

 

．
（2）Ⅱ中，2NO（g）+O₂（g）?2N0₂（g）．在其它條件相同時，分別測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強（p₁，p₂）下隨溫度變化的曲線（如圖2）．
①比較p₁，p₂的大小關(guān)系：

 

②隨溫度升高，該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢是

 

．
（3）Ⅲ中，降低溫度，將NO₂（g）轉(zhuǎn)化為N₂O₄（l），再制備濃硝酸．
①已知：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H₁
2NO₂（g）?N₂O₄（l）△H₂
圖3中能量變化示意圖中，正確的是（選填字母）

 

．

②N₂O₄與O₂、H₂O化合的化學(xué)方程式是

 

．
（4）Ⅳ中，電解NO制備NH₄NO₃，其工作原理如圖4所示，為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH₄NO₃，需補充物質(zhì)A，A是

 

，說明理由：

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,反應(yīng)熱和焓變,化學(xué)平衡的影響因素,電解原理

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題,電化學(xué)專題

分析：（1）氨氣與氧氣在催化劑加熱的條件下生成NO與水；
（2）①已知2NO（g）+O₂（g）?2N0₂（g）是正方向體積減小的反應(yīng)，根據(jù)壓強對平衡的影響分析；
②根據(jù)圖象2判斷該反應(yīng)正方向是放熱還是吸熱，再判斷K隨溫度的變化；
（3）①降低溫度，將NO₂（g）轉(zhuǎn)化為N₂O₄（l）說明反應(yīng)2NO₂（g）?N₂O₄（l）為放熱反應(yīng)，同種物質(zhì)液態(tài)時能量比氣態(tài)時能量低；
②N₂O₄與O₂、H₂O化合生成硝酸，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒寫出反應(yīng)的方程式；
（4）根據(jù)電解NO制備NH₄NO₃的反應(yīng)方程式分析判斷．

解答： 解：（1）氨氣與氧氣在催化劑加熱的條件下生成NO與水，反應(yīng)方程式為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；
故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；
（2）①已知2NO（g）+O₂（g）?2N0₂（g）是正方向體積減小的反應(yīng)，增大壓強平衡正移，則NO的轉(zhuǎn)化率會增大，由圖可知P₂時NO的轉(zhuǎn)化率大，則P₂時壓強大，
即P₁＜P₂；
故答案為：P₁＜P₂；
②由圖象2可知，隨著溫度的升高，NO的轉(zhuǎn)化率減小，說明升高溫度平衡逆移，則該反應(yīng)正方向是放熱反應(yīng)，所以升高溫度平衡常數(shù)K減小；
故答案為：減小；
（3）①降低溫度，將NO₂（g）轉(zhuǎn)化為N₂O₄（l）說明反應(yīng)2NO₂（g）?N₂O₄（l）為放熱反應(yīng)，所以在圖象中該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高，同種物質(zhì)氣態(tài)變液態(tài)會放出熱量，即液態(tài)時能量比氣態(tài)時能量低，則N₂O₄（l）具有的能量比N₂O₄（g）具有的能量低，圖象A符合，故A正確；
故答案為：A；
②N₂O₄與O₂、H₂O化合生成硝酸，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2N₂O₄+O₂+2H₂O=4HNO₃；
故答案為：2N₂O₄+O₂+2H₂O=4HNO₃；
（4）電解NO制備NH₄NO₃，陽極反應(yīng)為NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，陰極反應(yīng)為：NO+5e^-+6H⁺=NH₄⁺+H₂O，從兩極反應(yīng)可看出，要使得失電子守恒，陽極產(chǎn)生的NO₃^-的物質(zhì)的量大于陰極產(chǎn)生的NH₄⁺的物質(zhì)的量，總反應(yīng)方程式為：8NO+7H₂O

電解  .

3NH₄NO₃+2HNO₃，因此若要使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH₄NO₃，需補充NH₃；
故答案為：NH₃；根據(jù)反應(yīng)8NO+7H₂O

電解  .

3NH₄NO₃+2HNO₃，電解生成的HNO₃多．

點評：本題考查了化學(xué)方程式書寫、影響平衡及平衡常數(shù)的因素、能量變化圖的分析等，題目涉及的知識點較多，側(cè)重于考查學(xué)生的綜合運用能力，難度中等，注意基礎(chǔ)知識的積累掌握．