Question

【題目】（1）NH3經一系列反應可以得到HNO3和NH4NO3，如圖所示，

在Ⅰ中，NH3和O2在催化劑作用下反應，其化學方程式是：__________________________　

（2）Ⅱ中，2NO（g）+ O2（g） 2NO2（g）．在其他條件相同時，分別測得NO的平衡轉化率在不同壓強（p1、p2）下溫度變化的曲線（如圖）．

①p1、p2的大小關系p1 ________ p2（填大于、等于、小于）　．

②隨溫度升高，該反應平衡常數變化的趨勢是_________________________

（3）Ⅲ中，降低溫度，將NO2（g）轉化為N2O4（1）再制備濃硝酸．

N2O4與O2， H2O化合的化學方程式是______________________________

（4）Ⅳ中，電解NO制備NH4NO3，其原理原理如下圖所示，為使電解產物全部轉化為NH4NO3， 需補充物質___________ ，說明理由：___________________．

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Answer 1

【答案】4NH3+5O24NO+6H2O 小于 變小 2N2O4+O2+2H2O=4HNO3 NH3 根據反應8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，電解生成的HNO3多，所以需充入NH3．

【解析】

在催化劑、加熱條件下，氨氣被氧化生成NO和水；相同溫度下，增大壓強，平衡向正反應方向移動，則NO的轉化率增大；根據圖象知，相同壓強下，升高溫度，NO轉化率減小，說明正反應是放熱反應，據此判斷化學平衡常數與溫度的關系；N2O4、O2和H2O反應生成硝酸；電解NO制備NH4NO3，陽極反應為NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，陰極反應為：NO+5e-+6H+=NH4++H2O，根據轉移電子守恒判斷需要加入物質。

(1)氨的催化氧化的反應方程式為4NH3＋5O24NO＋6H2O。(2)①由2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)可知該反應為氣體體積減小的反應，溫度相同，增大壓強，平衡正向移動，NO的平衡轉化率增大，根據圖示和坐標含義，判斷p1<p2；②再看同一壓強線，溫度升高，NO的平衡轉化率降低，平衡向逆反應方向移動，則正反應為放熱反應，溫度升高，平衡常數減小。（3）N2O4、O2和H2O反應生成硝酸的反應方程式為2N2O4＋ O2＋2H2O=4HNO3。(4)根據工作原理裝置圖，可以確定陽極為NO失去電子轉變為NO3—，陰極NO轉變為NH4+，根據電極反應書寫電極反應式為：陽極：NO－3e－＋2H2O= NO3—＋4H＋，陰極：NO＋5e－＋ 6H＋= NH4+＋ H2O，然后根據得失電子守恒，硝酸根離子物質的量比銨根離子物質的量多，所以需要向溶液中加入的物質為NH3(即8NO＋7H2O=3NH4NO3＋2HNO3)。