Question

【題目】實驗室利用下列裝置模擬工業(yè)生產(chǎn)制備少量硝酸．

（1）B中試劑為 ， NaOH溶液的作用是 ．
（2）用過氧化鈉與水反應制備氧氣的化學方程式為 ．
（3）實驗時先用酒精噴燈預熱催化劑，然后通入反應氣體，當催化劑紅熱后撤離酒精噴燈，催化劑始終保持紅熱，溫度可達到700℃以上．下列圖示中，能夠正確表示該反應過程能量變化的是 ．
A.
B.
C.
D.
（4）已知2NO2（g）2NO（g）+O2（g）△H
NO2（g） N（g）+2O（g）
NO（g） N（g）+O（g）
O2（g） 2O（g）
①計算反應的△H= ．
②請解釋高溫下，氨氣與氧氣反應難以生成NO2的原因 ．
（5）控制氨氣和氧氣的比例是制備硝酸的關鍵．
①當比例不合適時，A中不僅有紅棕色氣體產(chǎn)生，還伴有白煙．請用化學方程式表示白煙產(chǎn)生的原因 ．
②欲使氨氣盡可能完全轉化為硝酸，理論上n（NH3）：n（O2）的最佳比例為 ．

Answer 1

【答案】
（1）水；吸收尾氣
（2）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
（3）A
（4）+113kJ/mol；2NO2（g）?2NO（g）+O2（g）△H＞0，升高溫度，平衡正向移動，有利于NO2的分解，因此難以生成NO2
（5）2NO+O2=2NO2 ， 3NO2+H2O=2HNO3+NO，NH3+HNO3=NH4NO3；1：2
【解析】解：（1.）裝置B中二氧化氮與水反應生成硝酸，用氫氧化鈉溶液吸收氮的氧化物，防止污染空氣，所以答案是：水；吸收尾氣；
（2.）過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，化學方程式為2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑所以答案是：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
（3.）反應為放熱反應，放出大量的熱，反應物的總能量比生成物的總能量高，700℃時水是氣體，所以答案是：A；
（4.）①△H=反應物的鍵能和﹣生成物的鍵能和=931kJ/mol×2﹣628kJ/mol×2﹣493kJ/mol=+113kJ/mol，所以答案是：+113kJ/mol；②二氧化氮分解是吸熱反應，升高溫度，有利于分解，所以答案是：2NO2（g）2NO（g）+O2（g）△H＞0，升高溫度，平衡正向移動，有利于NO2的分解，因此難以生成NO2；
（5.）①一氧化氮與氧氣反應生成二氧化氮，二氧化氮與水反應生成硝酸，氨氣和硝酸能反應生成硝酸銨，化學方程式：2NO+O2=2NO2 ， 3NO2+H2O=2HNO3+NO，NH3+HNO3=NH4NO3所以答案是：2NO+O2=2NO2 ， 3NO2+H2O=2HNO3+NO，NH3+HNO3=NH4NO3；②由4NH3+5O2 4NO+6H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3可得：NH3+2O2=HNO3+H2O，則原料氨氣和氧氣物質的量的投料比為1：2，所以答案是：1：2．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解反應熱和焓變的相關知識，掌握在化學反應中放出或吸收的熱量，通常叫反應熱．