Question

NH₃经一系列反应可以得到HNO₃，如下图所示。

     

    （1）I中，NH₃和O₂在催化剂作用下反应，其化学方程式是____________。

    （2）II中，2NO（g）+O₂（g）2NO₂(g)。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（P₁、P₂）下温度变化的曲线（如下图）。

    ①比较P₁、P₂的大小关系：P₁______P₂（用“＞”、“＜”、“＝”）

    ②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是________。

    （3）III中，将NO₂、O₂、H₂O化合制硝酸的化学方程式_______。

    （4）IV中，电解NO制备 NH₄NO₃，其工作原理如下图所示，为使电解产物全部转化为NH₄NO₃，需补充物质A，A是_____________，说明理由：________________。

Answer

4NH3+5O2 4NO+6H2O < 变小 2N2O4+O2+2H2O=4HNO3 NH3 根据反应8NO+7H2O4NH4NO3+2HNO3，电解产生的HNO3多

【解析】（1）氨气和氧气在催化剂作用下发氧化还原反应，生成NO和水，化学方程为4NH3+5O2 4NO+6H2O；（2）①该反应的正反应为气体物质的量减小的反应，其他条件不变时，增大压强，平衡向气体物质的量减小的方向移动，即向正反应方向移动，即压强越高，NO的平衡转化率越大，根据图示知，相同温度下，压强P1时NO的转化率＜P2时NO的转化率；②其他条件不变时，升高温度，平衡向着吸热反应方向移动，又根据图示知，相同压强下，随着温度的升高，NO的转化率降低，即升高温度，平衡向逆反应方向移动，故逆反应方向为吸热反应，则正反应方向是放热反应，则随着温度的升高，该反应的平衡常数变小；（3）III中，将NO2、O2、H2O化合制硝酸的化学方程式为：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3；（4）电解NO制备硝酸铵，阳极反应为：NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，阴极反应为：NO+5e-+6H+=NH4++H2O，从两极反应可看出若要使电子得失守恒，阳极产生的NO3-的量大于阴极产生的NH4+的量，总反应为8NO+7H2O4NH4NO3+2HNO3，故应补充适量的氨气。