Question

下面涉及的是工業生產硝酸銨的過程。

（1）寫出NO₂和水反應的化學方程式，并標出電子轉移的方向和數目。                                                                。

（2）已知：

4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）   △H= 一1266．8kJ／mol

N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）        △H= +180．5 kJ／mol

寫出氨高溫催化氧化的熱化學方程式：                           ，

氨催化氧化生成NO反應的化學平衡常數表達式K=                    。

（3）已知：N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g）    △H=-92 kJ/mol。為提高氫氣的轉化率，宜采取的措施有        。（填字母）

A．升高溫度            B．使用催化劑

C．及時移出氨          D．循環利用和不斷補充氮氣

（4）在一定溫度和壓強下，將H₂和N₂按3：1（體積比）在密閉容器中混合，當該反應達到平衡時，測得平衡混合氣中NH₃的氣體體積分數為17．6％，此時H₂的轉化率為            。

（5）許多有機物在特定的裝置內進行氧化的同時還可產生電能，這種裝置即為燃料電池。  

例如，乙烯被氧化生成乙醛的化學反應：2CH₂=CH₂ + O₂ →2CH₃CHO可設計成燃料電池：

  正極為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O       負極為：                                   

電池工作時，負極附近溶液的pH             （填“升高”、“降低”或“不變”）。

 

Answer 1

【答案】

（1）（電子轉移省略 ）（寫出方程式1分，電子轉移1分） （2分 ）

（2）4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）△H=－905.8kJ/mol

 

（3）CD

（4）30%（或29.9%）

（5）CH₂=CH₂+H₂O–2e— = CH₃CHO+2H⁺       降低  

【解析】

試題分析：（1）3 mol NO₂與水發生反應，有1 mol 被還原為NO，2 mol 被氧化為硝酸，轉移電子2 mol，NO₂既是氧化劑又是還原劑；（2）根據蓋斯定律，消去中間產物氮氣可得，K等于生成物濃度的系數次方的乘積除以反應物濃度的系數次方的乘積；（3）提高氫氣轉化率，就是改變條件讓平衡向右移動，結合勒夏特列原理，CD符合； （4）列出三段式，根據氨氣的體積分數可得；（5）用總反應減去正極反應可得，負極產生H⁺，pH降低 。

考點：考查化學反應原理。