Question

（12分）X、Y、Z、W为电子数相同的分子或离子。X有5个原子核。通常状况下，W为无色液体。它们之间转化关系如图所示，请回答：

（1）工业上每制取1molZ要放出46.2 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：      。

（2）实验室制取Z的方法不止一种，写出其中一种方法的化学方程式：      。

（3）某化学小组同学模拟工业生产制取HNO₃，设计下图所示装置，其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球。

①A中发生反应的化学方程式是                                。

②B中浓H₂SO₄的作用是      。

（4）写出D装置中反应的化学方程式                          。

（5）向含有ag HNO₃的稀溶液中，加入bg铁粉充分反应，铁粉全部溶解。已知，则被还原的HNO₃的质量为      g。

Answer

（1）N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H="-92.4" kJ／mol

（2）2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2或NH3·H2ONH3↑+H2O

（3）①4NH3+5O24NO+6H2O ②吸收H2O（g）和未反应的NH3

（4）3NO2+H2O=2HNO3+NO   （5）

【解析】

试题分析：W为无色液体，一般是H2O，即有10个电子，X有5个原子核且有10个电子，可推断出是NH4＋，则Y为OH－，Z为NH3。

（1）工业上合成氨，是用氢气和氮气直接合成，反应方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H="-92.4" kJ／mol

（2）氨的实验室制法，一般是加热铵盐和碱的混合物。

（3）（4）氨经过一系列反应可以得到硝酸，其过程可表示为N2 —NH3—NO—NO2—HNO3。

（5）当铁不足时，此反应的方程式为

4HNO3＋FeFe(NO3)3＋NO＋2H2O

4      1

b/14   b/56

则（b/14）=(a/63) 得a/b=4.5

当铁过量时，剩余的铁能继续和Fe(NO3)3反应，该反应方程式为

8HNO3＋3Fe3Fe(NO3)2＋2NO＋4H2O

8      3

b/56   b/21

则 b/21=(a/63) 得a/b=3

又因为（a/b）大于等于3，小于等于4.5，说明该反应介于刚才所列举的两者之间，即反应方程式为

4Fe＋12HNO33Fe(NO3)2＋Fe(NO3)3＋3NO＋6H2O

12                       3

a                        a/4

即被还原的硝酸的质量为(a/4)g。

考点：氨的性质及制法。