氮族的计算

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/24 22:24:33
该小组同学把1 mol O2和NH3的混合气体导入密闭容器中,在催化剂的作用下加热,使之充分反应,恢复到常温常压下。
设原混合气体中有x mol O2,最后容器中生成y mol HNO3,再向容器中注入100 mL H2O,得到溶液。
①向溶液中滴入酚酞,溶液呈红色,x的取范 围
y = (用x的代数式表示,下同)
②容器中有不溶气体,此气体在空气中变为红棕色,x的取值范围
y =
要有分析的过程...

1.溶液中滴入酚酞,溶液呈红色,说明溶液呈碱性,也就是说最后容器中含NH3,那么:(1)必不含HNO3,即y=0;(2)第一步反应:4NH3+5O2—>4NO+6H2O,必是NH3过量,否则最后不会有NH3。则NH3的量(1-x):O2的量x>4:5.=> 0=<x<5/9.
2.显然,此气体必为NO。有NO,则O2必反应完。有O2参加的反应有两个:第一步反应:4NH3+5O2—>4NO+6H2O;第二步反应:NO+O2+H2O—>2HNO3.(1).若O2在第一步反应中反应完,那就类似于上小题的情况了,即:y=0;0<x<=5/9[注意等号]。(2).O2在第一步反应中没反应完,则剩余的O2必在第二步反应中耗完。第二步耗完的O2也就是生成的HNO3的量y.由此分析,第一步反应中,NH3反应完,则按它的量(1-x)计算。在第一步反应中剩余O2量=第二步耗完的O2的量=最后生成的HNO3的量y=x-5/4(1-x)=(9x-5)/4.现在求x的取值范围。显然,首先x得满足x>5/9.第二步要保证O2反应完,则生成NO的量4(1-x)[由第一步反应可得]>第二步耗完的O2的量(9x-5)/4。由此解出x<21/25.综合可得5/9<x<21/25.

1、容器中的反应过程是:NH3在氧气中燃烧,得到二氧化氮和水,再二氧化氮和水以及氧气反应得到HNO3。但生成的硝酸比剩余的NH3 要少,所以溶液呈碱性。
可直接写出O2与NH3反应得到NH4NO3和水的反应式,
2NH3+2O2==NH4NO3+H2O
氧气与氨气为一比一
最后,还剩余NH3 可知氧气比氨气少
所以 0mol<x<0.5mol
y=0.5x 从反应式中可以看出此关系
2、容器中还有可在空气中变为红棕色气体存在,则可知容器中还剩有NO,则除上式外还有4NH3+5O2==4NO+6H2O
说明氧气比氨气多
但氧气如果过多的话则会继续和NO反应则上式2 改为
NH3+2O2==HNO3+H2O此为NO完全反应完的式子 所以氧气是介于0.5和0.6666666(2/3)之间的
y与x的关