Question

实验室利用下列装置模拟工业生产制备少量硝酸。

（1）化学实验室中干燥氨气使用的试剂是_____________________。

（2）B中反应的化学方程式为_________________________________________。

（3）实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到700℃以上。下列图示中，能够正确表示该反应过程能量变化的是_____________________（填字母）。

             A                          B                       C

（4）高温时，2NO₂（g） 2NO（g）+ O₂（g），因此氨气与氧气反应难以生成NO₂。根据下列数据计算，当2molNO₂分解时，反应会______（填“吸收”或“放出”）_____kJ能量。

（5）控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。当比例不合适时，A中不仅有红棕色气体产生，还伴有白烟。产生红棕色气体的化学方程式是____________________________，白烟的化学式是_________________。

Answer

碱石灰 3NO2+H2O＝2HNO3+NO A 吸收 113kJ 2NO+O2＝2NO2 NH4NO3

【解析】实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气，干燥氨气常用碱石灰。将氨气和氧气的混合气体通过热的盛有催化剂的硬质玻璃管后，两者发生反应生成NO和H2O，该反应是放热反应。混合气体进入A瓶后，NO继续与O2反应生成NO2，含有NO2的混合气体进入B装置与水反应生成硝酸。未被完全吸收的氮氧化物用氢氧化钠溶液吸收。

（1）化学实验室中干燥氨气使用的试剂是碱石灰。

（2）B中反应的化学方程式为3NO2+H2O＝2HNO3+NO 。

（3）实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到700℃以上，说明该反应是放热反应。放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量。所以能够正确表示该反应过程能量变化的是A。

（4）高温时，2NO2（g） 2NO（g）+ O2（g）， = 反应物的键能总和-生成物的键能总和=2931-2628-493=+113kJ/mol，反应吸热。所以当2molNO2分解时，反应会吸收113kJ能量。

（5）当比例不合适时，A中不仅有红棕色二氧化氮气体产生，二氧化氮与水反应生成硝酸后再与氨气化合为硝酸铵，所以还伴有白烟。产生红棕色气体的化学方程式是2NO+O2＝2NO2 ，白烟的化学式是NH4NO3。