4.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4NH3+5O2$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H2O.
(2)Ⅱ中,2NO(g)+O2(g)?2NO2(g).在其他條件相同時(shí),分別測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(p1、p2)下溫度變化的曲線(如圖2).
①比較p1、p2的大小關(guān)系p2>p1
②隨溫度升高,該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢是變。
(3)Ⅲ中,將NO2(g)轉(zhuǎn)化成N2O4(l),再制備濃硝酸.
①已知:2NO2(g)?N2O4(g)△H1,2NO2(g)?N2O4(l)△H2
圖3中能量變化示意圖中,正確的是(選填字母)A
②N2O4與O2、H2O化合的化學(xué)方程式2N2O4+O2+2H2O=4HNO3
(4)IV中,電解NO制備NH4NO3,其工作原理如圖4所示,為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補(bǔ)充物質(zhì)A,
A是NH3,說明理由:根據(jù)反應(yīng)8NO+7H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$3NH4NO3+2HNO3,電解生成的HNO3多,所以需充入NH3

分析 (1)在催化劑、加熱條件下,氨氣被氧化生成NO和水;
(2)①相同溫度下,增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則NO的轉(zhuǎn)化率增大;
②根據(jù)圖象知,相同壓強(qiáng)下,升高溫度,NO轉(zhuǎn)化率減小,說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng),據(jù)此判斷化學(xué)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系;
(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(shí)能量比氣態(tài)時(shí)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)在催化劑、加熱條件下,氨氣被氧化生成NO和水,反應(yīng)方程式為4NH3+5O2$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H2O,故答案為:4NH3+5O2$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H2O;
(2)①相同溫度下,增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則NO的轉(zhuǎn)化率增大,根據(jù)圖象知,相同溫度下,p2的轉(zhuǎn)化率大于p1,所以p2>p1,故答案為:p2>p1;
②根據(jù)圖象知,相同壓強(qiáng)下,升高溫度,NO轉(zhuǎn)化率減小,說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則化學(xué)平衡常數(shù)減小,故答案為:變;
(3)①降低溫度,將NO2(g)轉(zhuǎn)化為N2O4(l)說明反應(yīng)2NO2(g)?N2O4(l)為放熱反應(yīng),所以在圖象中該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高,同種物質(zhì)氣態(tài)變液態(tài)會(huì)放出熱量,即液態(tài)時(shí)能量比氣態(tài)時(shí)能量低,則N2O4(l)具有的能量比N2O4(g)具有的能量低,圖象A符合,故A正確;
故答案為:A;
②N2O4與O2、H2O化合生成硝酸,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2N2O4+O2+2H2O=4HNO3,故答案為:2N2O4+O2+2H2O=4HNO3
(4)電解NO制備NH4NO3,陽極反應(yīng)為NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,陰極反應(yīng)為:NO+5e-+6H+=NH4++H2O,從兩極反應(yīng)可看出,要使得失電子守恒,陽極產(chǎn)生的NO3-的物質(zhì)的量大于陰極產(chǎn)生的NH4+的物質(zhì)的量,總反應(yīng)方程式為:8NO+7H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$3NH4NO3+2HNO3,因此若要使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補(bǔ)充NH3;
故答案為:NH3;根據(jù)反應(yīng)8NO+7H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$3NH4NO3+2HNO3,電解生成的HNO3多,所以需充入NH3

點(diǎn)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(shí)點(diǎn)較多,側(cè)重于考查學(xué)生的綜合運(yùn)用能力,難度中等,注意基礎(chǔ)知識(shí)的積累掌握.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

14.無水AlCl3可用有機(jī)合成的催化劑,食品膨松劑等.已知AlCl3、FeCl3分別在183℃、315℃時(shí)升華,無水AlCl3遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧,
工業(yè)上由鋁土礦(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和石油焦(主要成分是碳單質(zhì))制備無水AlCl3的流程如圖1:

(1)焙燒爐中發(fā)生反應(yīng):①Fe2O3(s)+3C(s)?2Fe(s)+3CO(g);
②3CO(g)+Fe2O3(s)?2Fe(s)+3CO2(g)
則反應(yīng)②的平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=$\frac{{c}^{3}(C{O}_{2})}{{c}^{3}(CO)}$.
(2)氯化爐中Al2O3、Cl2和C在高溫下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為A12O3+3C12+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2A1C13+3CO;爐氣中含有大量CO和少量Cl2,可用Na2SO3溶液除去Cl2,其離子方程式為SO32-+C12+H2O═SO42-+2C1-+2H+
(3)精制無水AlCl3的合格品中,AlCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得低于96%.現(xiàn)稱取16.25g精制后的無水AlCl3樣品,溶于過量的NaOH溶液,過濾出沉淀物,沉淀物經(jīng)洗滌、灼燒、冷卻、稱重,其殘留固體質(zhì)量為0.16g.該樣品中AlCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%.
(4)實(shí)驗(yàn)室可用下列裝置制備無水AlCl3.裝置A中的化學(xué)反應(yīng)方程式為MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O裝置B、C中應(yīng)盛放的試劑名稱分別為飽和食鹽水、濃硫酸,F(xiàn)中所盛放試劑是濃硫酸其作用是防止水蒸氣進(jìn)入E裝置.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.下列離子方程式書寫正確的是(  )
A.鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng):Al+2OH-═AlO2-+H2
B.向硫酸鋁中加入過量氨水:Al3++4NH3•H2O═AlO2-+2H2O+4NH4+
C.NH4HCO3溶液與足量NaOH溶液共熱:NH4++HCO3-+2OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ NH3↑+2H2O+CO32-
D.濃硝酸中加入過量鐵粉并加熱:Fe+3NO3-+6H+ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe3++3NO2↑+3H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.A~H 8種物質(zhì)存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件,部分產(chǎn)物未標(biāo)出).已知:A是酸式鹽,B是能使品紅溶液褪色的氣體,G是紅棕色氣體.按要求回答問題:
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:ANH4HSO3
(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
E→F4NH3+5O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H2O;
G→H3NO2+H2O=2HNO3+NO;
D的濃溶液與紅熱的木炭反應(yīng)的方程式:C+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO2↑+CO2↑+2H2O.
(3)檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈珼中陰離子的方法:取少量該溶液于試管中,加入鹽酸,如無現(xiàn)象,再加入氯化鋇溶液,如生成沉淀,則可證明硫酸根離子的存在.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是( 。
A.在稀氨水中通入過量CO2:NH3•H2O+CO2═NH4++HCO3-
B.少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-═CaSO3↓+2HClO
C.向小蘇打溶液中加入過量的澄清石灰水:CO32-+Ca2+═CaCO3
D.向FeCl3溶液中加入Na:3Na+Fe3+═Fe+3Na+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.一定溫度下,將0.1molAgCl(s)加入到1L 0.1mol•L-1Na2CO3溶液中,充分?jǐn)嚢瑁ú豢紤]液體體積變化),已知:Ksp(AgCl)=2×10-10;Ksp(Ag2CO3)=1×10-11,下列有關(guān)說法正確的是( 。
A.沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)2AgCl(s)+CO32-(aq)?Ag2CO3(s)+2Cl-(aq)的平衡常數(shù)為20mol•L-1
B.反應(yīng)后溶液中的:c(Na+)>c(Cl-)=c(Ag+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+
C.反應(yīng)后溶液中的:c(Na+)+c(H+)+c( Ag+)=2c(CO32-)+c(Cl-)+c(OH-)+c(HCO3-
D.約有4×10-5molAgCl溶解

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.下列有關(guān)說法中,正確的是(  )
A.鹽酸、漂白粉都是混合物B.127I和131I互為同素異形體
C.硫酸銅、二氧化硫都是電解質(zhì)D.分餾、干餾都是物理變化

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.下列敘述正確的是(  )
A.pH相等的鹽酸和醋酸溶液中分別加入足量相同的Zn片,反應(yīng)過程中生成氫氣的速率始終相同
B.室溫下向10mL pH=3的醋酸溶液中加水稀釋后,溶液中$\frac{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}{c(C{H}_{3}COOH).c(O{H}^{-})}$減小
C.醋酸鈉溶液中存在反應(yīng):CH3COONa+H2O═CH3COOH+NaOH
D.在25℃時(shí),將amol/L的氨水與0.01 mol/L的鹽酸等體積混合,充分反應(yīng)后溶液后溶液呈中性則c(NH4+)=c(Cl-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

14.根據(jù)結(jié)構(gòu)對有機(jī)物進(jìn)行分類,有助于對其性質(zhì)的掌握.
①下列有機(jī)物屬于芳香烴的是c(填字母),它與苯的關(guān)系是同系物,寫出苯與溴發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式,預(yù)測該芳香烴能(填“能”或“不能”)發(fā)生該類反應(yīng).

②下列有機(jī)物屬于羧酸類的是c(填字母).
a.CH3CHO    b.   c.
③下列有機(jī)物屬于糖類的是b(填字母).
a.油脂b.纖維素c.蛋白質(zhì).

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