Question

【題目】氮的化合物在生產(chǎn)和生活中廣泛存在。請回答下列有關問題：

（1）氯胺（NH2Cl）是一種長效緩釋消毒劑，可通過反應NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g)

△H=+12kJ·mol-1來制取。

己知部分化學鍵的鍵能如上表所示(假定不同物質(zhì)中同種化學鍵的鍵能一樣)，則a=______。

（2）2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應歷程分兩步：

(a)2NO(g)N2O2(g)(快) Va正=Ka正c2(NO)，Va逆=Ka逆c2(N2O2)，△H1<0

(b)N2O2(g)+ O2(g)=2N02(g) (慢) Vb正=Kb正c2(N2O2)·c2(O2)，Vb逆=Kb逆c2(NO2)，△H2<0

①一定溫度下，反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達到平衡狀態(tài)，其平衡常數(shù)K=______（用ka正、Ka逆、Kb正、Kb逆表示）。

②100KPa時，密閉容器中發(fā)生反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g), NO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關系曲線如右圖所示：圖中A、B、C三點表示不同溫度、壓強下達到平衡時NO的轉(zhuǎn)化率，則__點對應的壓強最大，原因是______________。

③反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)在密閉恒容絕熱容器中進行，若氧氣中混有氮氣，容器中還發(fā)生了反應：N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180kJ/mo1，則此反應對NO的轉(zhuǎn)化率的影響是____(填“增大”、“減小”或“無法判斷”)。

④某溫度下，反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)中，在保證O2濃度不變的情況下，增大容器的體積．平衡將_____（填“正反應方向”、“逆反應方向”或“不”）稱動。判斷的依據(jù)是_____。 （3）工業(yè)上可通過電解NO制備NH4NO3，其工作原理如右圖所示。①該裝置的陽極是_____（填“電極a”、“電極b”）。

②電解過程總反應的化學方程式為___________。

③若維持電流強度為6A，電解5小時，理論上可制祠NH4NO3的最大質(zhì)量為_____g。(已知F=96500C/mol，保留小數(shù)點后l位)。

Answer 1

【答案】 a＝191 C 由于該反應正反應是一個分子數(shù)減小的反應，A、B兩點NO的轉(zhuǎn)化率都低于100kPa時的轉(zhuǎn)化率，故A、B兩點的壓強都低于100kPa，C點NO的轉(zhuǎn)化率高于100kPa時的轉(zhuǎn)化率，故C點的壓強大于100kPa 無法判斷 不 保證c(O2)不變情況下，增大容器體積，c(NO2)與c(NO)同等倍數(shù)減小，其濃度商不變，所以平衡不移動。 電極b 8NO＋7H2O3NH4NO3＋2HNO3 29.8

【解析】（1）焓變等于反應物鍵能之和與生成物鍵能之和的差值，則3×391+243-431-2×391-a＝12，解得a＝191；（2）2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應歷程分兩步：

(a)2NO(g)N2O2(g)(快) Va正=Ka正c2(NO)，Va逆=Ka逆c2(N2O2)，△H1<0

(b)N2O2(g)+ O2(g)=2N02(g) (慢) Vb正=Kb正c2(N2O2)·c2(O2)，Vb逆=Kb逆c2(NO2)，△H2<0

①根據(jù)蓋斯定律(a)+(b)即得到反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，因此達到平衡狀態(tài)，其平衡常數(shù)K= 。②由于該反應正反應是一個分子數(shù)減小的反應，A、B兩點NO的轉(zhuǎn)化率都低于100kPa時的轉(zhuǎn)化率，故A、B兩點的壓強都低于100kPa，C點NO的轉(zhuǎn)化率高于100kPa時的轉(zhuǎn)化率，故C點的壓強大于100kPa，因此C點壓強最大。③反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)在密閉恒容絕熱容器中進行，若氧氣中混有氮氣，容器中還發(fā)生了反應：N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180kJ/mo1是吸熱反應，導致我的降低，但同時氧氣濃度降低，NO濃度增大，因此無法判斷NO的轉(zhuǎn)化率。④某溫度下，反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)中，在保證O2濃度不變的情況下，增大容器的體積，NO和NO2的濃度瞬間變小，且減小的程度一樣，因此濃度熵等于平衡常數(shù)，則平衡不移動。（3）工業(yè)上可通過電解NO制備NH4NO3，其工作原理如右圖所示。①該裝置中a電極是NO得到電子轉(zhuǎn)化為銨根，a電極是陰極，所以b電極是陽極。②陽極是NO得到電子轉(zhuǎn)化為硝酸根，所以電解過程總反應的化學方程式為8NO＋7H2O3NH4NO3＋2HNO3。③由于持續(xù)通入氨氣，所以根據(jù)方程式可知轉(zhuǎn)移15mol電子，生成5mol硝酸銨。若維持電流強度為6A，電解5小時，則通過的電子的物質(zhì)的量是，所以理論上可制得NH4NO3的最大質(zhì)量為1.12mol/4×80g/mol＝29.8g。