Question

【題目】用游離態的氮經一系列轉化可制得硝酸，如下圖所示。

（1）氨與氧氣生成一氧化氮反應的化學方程式是______________。

（2）在800℃時，向容積為1L的密閉容器中充入0.020 mol NO和0.010 mol O2，發生反應2NO（g）＋O2（g）2NO2（g），反應過程中O2的濃度隨時間變化情況如下圖所示。

①2min時，c（NO2）＝_________mol/L。

②800℃時，該反應的化學平衡常數數值是__________。

③已知：

NO生成NO2熱化學方程式是_________。為了提高NO的轉化率可以采取的措施有__________。

（3）可用電解法處理含氮氧化物的廢氣。實驗室模擬電解法吸收NO，裝置如圖所示（均為石墨電極）。電解過程中NO轉化為硝酸的電極反應式是__________。若處理標準狀況下448 L的NO，則可得到質量分數為63％的HNO3溶液的質量是____________。

Answer 1

【答案】 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O 0.01 200 2NO（g）＋O2（g）2NO2（g） kJ/mol 適當降低溫度，增大氧氣濃度 NO－3e－＋2H2O＝NO＋4H＋ 2kg

【解析】（1）氨與氧氣催化氧化生成一氧化氮和水，反應的化學方程式為：4NH3＋5O2 4NO＋6H2O；（2）①由圖象可知O2濃度的變化計算v（O2）=，v（NO）=2 v（O2）=；

② 2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）

起始濃度 0.01 0.005 0

平衡濃度 0.005 0.0025 0.005

則k=；③i．N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=（945kJ/mol+498kJ/mol）-2×630KJ/mol=+183kJ/mol，

ii．N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+68kJ/mol

則蓋斯定律ii-i得到2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）△H=-115 kJ/mol，為了提高NO的轉化率必須使平衡正向移動，反應為放熱反應，可適應降低溫度，或增大增大氧氣濃度；（3）電解過程中NO轉化為硝酸的電極反應式為：NO－3e－＋2H2O＝＋4H＋，根據反應可知，若處理標準狀況下448L的NO為20mol，則可得到質量分數為63％的HNO3溶液的質量是。