Question

NH₃经一系列反应可以得到HNO₃，如下图所示。

（1）已知反应N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g)  △H，在恒压密闭容器中达到平衡状态。

①根据表中所列键能数据，可得△H＝_________kJ·mol^–1。（用含a、b、c的式子表示）

化学键	H－H	N－H	N≡N
键能/ kJ·mol^-1	a	b	c

②往上述平衡体系中充入氩气，此时v (N₂)_正 ________（填“增大”、“减小”或“不变”）

（2）某温度下，密闭容器发生反应N₂O₄(g)2NO₂(g)，相互转化时的量变关系如图所示。请回答：

①代表乙的物质是_______（填“N₂O₄”或“NO₂”)

②反应进行到t₂时刻，改变的条件可能是_______________

③已知：N₂(g)＋O₂(g)2NO(g)   △H＝＋180.5 kJ·mol^–1

CO(g)＋1/2O₂(g)CO₂(g)   △H＝－283 kJ·mol^–1

治理汽车尾气过程中，将NO和CO转化成CO₂和N₂的反应的热化学方程式为_____________

（3）电解NO制备 NH₄NO₃的工作原理如图所示，总反应为：8NO＋7H₂O3NH₄NO₃＋2HNO₃

① NH₄NO₃溶液中离子浓度由大到小顺序为_____________________

② X极的电极反应为____________________

③ 为使电解过程中阳极产生的NO₃^–与阴极产生的NH₄⁺全部转化为NH₄NO₃，需补充的物质A为________（填化学式）

Answer

（1）①3a＋c－6b（2分）②减小 （2分）

（2）①N2O4 （2分） ②增大NO2的浓度 （2分）

③2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)△H＝－746.5 kJ·mol–1（2分）

（热化学方程式中有瑕疵的均得0分）

（3）①[NO3–]>[NH4+]>[H+]>[OH–]

或c(NO3–)> c(NH4+) > c(H+) > c(OH–) （2分）

② NO＋6H+＋5e–＝NH4+＋H2O （2分）③ NH3 （2分）

【解析】

试题分析：（1）①焓变=反应物的键能总和减产物键能总和=（3a＋c－6b）kJ·mol–1；②恒压密闭容器中充入氩气，体积增大浓度减小，v (N2)正减小。

（2）①据图得乙的变化量是甲的一半，故乙是N2O4；②据图t2时刻甲的浓度瞬间增大，乙的浓度瞬间不变，故此刻应增大NO2的浓度；③已知N2(g)＋O2(g)2NO(g) △H＝＋180.5 kJ·mol–1 CO(g)＋1/2O2(g)CO2(g) △H＝－283 kJ·mol–1 ，据盖斯定律：将NO和CO转化成CO2和N2的2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)，等于第二个反应乘以二减第一个反应，故△H＝－746.5 kJ·mol–1，NO和CO转化成CO2和N2的反应的热化学方程式为2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g) △H＝－746.5 kJ·mol–1。

（3）①NH4NO3溶液中铵根离子水解，溶液呈酸性，故：[NO3–] > [NH4+] > [H+] > [OH–]；②X极为原电池的正极，反应：NO＋6H+＋5e–＝NH4+＋H2O；③据图像分析反应过程铵根离子减少，故加入氨气。

考点：考查原电池