Question

把1 mol O₂和NH₃組成的混合氣體導(dǎo)入密閉容器中，在催化劑存在下加熱，使之充分反應(yīng)，然后恢復(fù)到常溫常壓下，若整個(gè)容器中的反應(yīng)，隨著O₂的物質(zhì)的量的增加而發(fā)生如下兩個(gè)反應(yīng)：①4NH₃+5O₂4NO+6H₂O,②4NO+3O₂+2H₂O====4HNO₃。設(shè)原混合氣體中有x mol O₂，最后容器中生成y mol HNO₃,再向容器中注入100 mL水，得到溶液。
（1）滴入酚酞，溶液顯紅色，x的值應(yīng)在___________范圍內(nèi)，y=___________(用x的代數(shù)式表示，下同)。
（2）容器中有不溶氣體，此氣體在空氣中變?yōu)榧t棕色，x的值應(yīng)在_________________范圍內(nèi)，y=_________。
（3）容器中有不溶氣體，此氣體在空氣中不變色，溶液的物質(zhì)的量濃度約為_________。

Answer 1

（1）0<x<  0
(2) <x<  3x- 
(3)(10-10x) mol·L^-1

在密閉容器中，當(dāng)O₂量不足時(shí)只發(fā)生上述反應(yīng)①，隨O₂量增加可連續(xù)發(fā)生上述兩個(gè)反應(yīng)，則：
（1）當(dāng)0<x<時(shí)，只發(fā)生上述反應(yīng)①，即y=0。
（2）當(dāng)<x<時(shí)，發(fā)生上述反應(yīng)①②。
4NH₃  +  5O₂====4NO+6H₂O
(1-x) mol  mol
則在反應(yīng)②中消耗的n(O₂)=x-mol=mol。
4NO  +  3O₂+2H₂O===4HNO₃
 mol    mol
即y=3x-。
（3）當(dāng)≤x<1時(shí)，O₂過量，NH₃全部轉(zhuǎn)化為HNO₃，發(fā)生總反應(yīng)NH₃+2O₂====HNO₃+H₂O，即y=1-x。