Question

按圖所示連接好裝置儀器：

已知：A中裝有NaNO₂和NH₄Cl混合溶液；B中裝有堿石灰，C中有鐵鈰合金，D中有酚酞試液。C中發生反應的熱化學方程式為：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)；ΔH=-92.4 kJ·mol^-1。

實驗步驟如下：①檢查裝置的氣密性；②用酒精燈加熱NH₄Cl和NaNO₂飽和溶液，待有氣體生成，可停止加熱，但仍有大量氣體產生；③再用酒精燈給鐵鈰合金加熱至一定溫度；④從膠頭滴管中滴加一定濃度鹽酸，不久見酚酞試液變紅。

回答下列問題：

(1)寫出A中兩溶液間發生反應的化學方程式____________________________________，此反應為________熱反應(填“放”或“吸”)。

(2)先用酒精燈加熱NH₄Cl、NaNO₂飽和溶液的目的是__________________。

(3)C中鐵鈰合金的作用是____________________________，要先加熱至一定溫度的原因是____________________________。

(4)如果通入C中的N₂、H₂各有1 mol、3 mol，為什么反應后放出的熱量比92.4 kJ少？

Answer 1

(1)NaNO₂+NH₄ClN₂+NaCl+2H₂O　放

(2)使NH₄Cl、NaNO₂飽和溶液發生反應產生氮氣

(3)催化劑　催化劑的活性高

(4)因為該反應是可逆反應，1 mol N₂、3 mol H₂不可能完全反應掉，所以放出的熱量比92.4 kJ少。

解析：(1)由題目中實驗目的可知，合成氨氣一定要有氮氣，而該反應中兩反應物中氮元素可發生歸中反應生成氮氣；由于該反應有氣體生成時停止加熱，發現仍有大量氣體產生，可推斷是放熱反應；(3)合成氨的反應需催化劑，由反應信息可知，該催化劑為C中的鐵鈰合金；(4)因為可逆反應中給定的物質的量是不會消耗完的，故放出的熱量一定比92.4 kJ少。