Question

硝酸工業(yè)的基礎(chǔ)是氨的催化氧化，在催化劑作用下發(fā)生如下反應(yīng)：

① 4NH₃(g)+5O₂(g)4NO(g)+6H₂O(g)    △H = —905 kJ/mol     ①主反應(yīng)

② 4NH₃(g)+3O₂(g)2N₂(g)+6H₂O(g)      △H = —1268 kJ/mol    ②副反應(yīng)

有關(guān)物質(zhì)產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如甲圖。

（1）由反應(yīng)①②可知反應(yīng)③N₂(g) + O₂(g)2NO(g)的反應(yīng)熱ΔH=        。

（2）由圖甲可知工業(yè)上氨催化氧化生成 NO時，反應(yīng)溫度最好控制在          。

（3）用Fe₃O₄制備Fe（NO₃）₃溶液時，需加過量的稀硝酸，原因一：將Fe₄O₃中的Fe²⁺全部轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，

原因二：         （用文字和離子方程式說明）。

（4）將NH₃通入NaClO溶液中，可生成N₂H₄，則反應(yīng)的離子方程式為         。

（5）依據(jù)反應(yīng)②可以設(shè)計成直接供氨式堿性燃料電池（如乙圖所示），則圖中A為        （填“正極”或“負(fù)極”），電極方程式為         。

 

Answer 1

【答案】

（12分）（每空2分）（1） +181.5 kJ/mol（2） 780℃～840℃

（3） 抑制Fe³⁺的水解；Fe³⁺+3H₂OFe(OH)₃+3H⁺      （4） 2NH₃+ClO^—＝N₂H₄+Cl^—+H₂O 

（5） 負(fù)極      2NH₃—6e^—+6OH^—＝N₂+6H₂O

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)蓋斯定律可知，（①－②）÷2即得到N₂(g) + O₂(g)2NO(g)，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H＝（—905 kJ/mol＋1268 kJ/mol）÷2＝＋181.5 kJ/mol。

（2）由圖甲可知，在溫度為780℃～840℃時NO的產(chǎn)率最高，即工業(yè)上氨催化氧化生成 NO時，反應(yīng)溫度最好控制在780℃～840℃。

（3）因為在硝酸過量的條件下，能抑制鐵離子的水解，反應(yīng)的方程式時Fe³⁺+3H₂OFe(OH)₃+3H⁺。

（4）將NH₃通入NaClO溶液中，可生成N₂H₄，這說明次氯酸鈉時氧化劑，氨氣時還原劑，所以反應(yīng)的方程式是2NH₃+ClO^—＝N₂H₄+Cl^—+H₂O。

（5）根據(jù)裝置圖可知，A電極是失去電子的，所以是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，則電極反應(yīng)式是2NH₃—6e^—+6OH^—＝N₂+6H₂O。

考點：考查反應(yīng)熱的計算、反應(yīng)條件的控制、水解的應(yīng)用以及電極反應(yīng)式的書寫

點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題貼近高考，綜合性強，在注重學(xué)生答題能力的同時，側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練。意在鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)，提高學(xué)生的應(yīng)試能力和學(xué)習(xí)效率。