工业制硝酸的主要反应为:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6 H2O(g)△H.(1)已知氢气的燃烧热为285．8 kJ/mol.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)? △H=-92．4 kJ/mol;H2O(1)=H2O(g)△H=+44．0 kJ/mol;N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180．6 kJ/mol.则上述工业制硝酸的主要反应� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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工业制硝酸的主要反应为：4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6 H2O（g）△H。

（1）已知氢气的燃烧热为285．8 kJ/mol。

N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）? △H=－92．4 kJ/mol;

H2O（1）=H2O（g）△H=+44．0 kJ/mol;

N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180．6 kJ/mol。

则上述工业制硝酸的主要反应的△H=???????????????????????? 。

（2）在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：

①反应在第2 min到第4 min时，O2的平均反应速率为?????????????????? 。

②反应在第6 min时改变了条件，改变的条件可能是????????? （填序号）。

A．使用催化剂????? B．升高温度? C．减小压强????? D．增加O2的浓度

③下列说法中能说明4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6 H2 O（g）达到平衡状态的是??????? （填序号）。

A．单位时间内生成n mol NO的向时，生成n mol NH3

B．条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化

C．百分含量w（NH3）=w（NO）

D．反应速率v（NH3）：u（O2）：v（NO）：v（H2O）=4：5：4：6

E．若在恒温恒压下容积可变的容器中反应，混合气体的密度不再变化

（3）某研究所组装的CH3OH－O2燃料电池的工作原理如图所示。

①该电池工作时，b口通入的物质为____????? 。

②该电池正极的电极反应式为：???????????????????????? 。

③以此电池作电源，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理（装置如图所示）的过程中，发现溶液逐渐变浑浊并有气泡产生，其原因可能是?????????????????????????????????? （用相关的离子方程式表示）。

【答案】

（1）－904.8kJ·mol－1?? （2）①0.1875mol/(L·min)? ②B?? ③ ABE

（3）①CH3OH? ②O2＋4e－＋4H＋=2H2O? ③Al3＋＋3HCO3－=Al(OH)3＋3CO2(Al－3e－＋3HCO3-Al(OH)3＋3CO2也给分)

【解析】

试题分析：（1）H2（g）+1/2O2（g）═H2O（l）△H=－285.8kJ·mol－1①

N2（g）+3H2（g）??? 2NH3（g）? △H=－92．4 kJ/mol????? ②

H2O（1）??? H2O（g）△H=+44．0 kJ/mol??????? ③

N2（g）+O2（g）??? 2NO（g）△H=+180．6 kJ/mol? ④

根据盖斯定律，由方程式①×6－②×2③×6+④×2得工业制硝酸的主要反应为：4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6 H2O（g）△H＝－904.8kJ·mol－1；

（2））①氨气的平均化学反应速率为v= = =0.015 mol·L－1·min－1，同一化学反应同一时间段内，各物质的反应速率之比等于计量数之比，所以氧气的平均化学反应速率为0.1875mol·L－1·min－1；

②通过图表比较起始到第6min和第6min到第8min时知，反应物浓度变大和生成物浓度变小，逆向移动，所以改变的条件是升高温度；B正确，使用催化剂，平衡不移动，A错误；减小压强和增加O2的浓度，正向移动，CD错误；故答案为：B；

③A．单位时间内生成n mol NO的向时，生成n mol NH3，说明v正=v逆，A正确；

B．条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化，方程式两边气体的化学计量数之和不相等，气体的物质的量是个变化的量，气体的质量始终不变，所以混合气体的平均相对分子质量不变，证明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，B正确；

C．百分含量w（NH3）=w（NO），不能说明v正=v逆，C错误；

D．反应速率v（NH3）：u（O2）：v（NO）：v（H2O）=4：5：4：6，不能说明v正=v逆，D错误；

E．由于反应方程式两边气体的质量不变，容器的容积不变，所以混合气体的密度可变，因此混合气体的密度是一个变量，可以判断是否达到了平衡状态，E正确；

（3）①在甲醇燃料电池中，燃料甲醇作负极，氧气作正极，电解质中的阳离子移向正极，所以c口通入的物质为氧气，b口通入的物质为甲醇；? ②该电池正极是氧气发生得电子的还原反应，电极反应式为：O2+4e－+4H＋=2H2O，? ③在电解池中，金属铝为阳极，发生电极反应：Al→Al3＋+3e－，铝离子会和碳酸氢根离子之间发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳，即Al3＋+3HCO3－=Al（OH）3↓+3CO2↑，溶液逐渐变浑浊，故答案为：Al3＋＋3HCO3－=Al(OH)3＋3CO2(Al－3e－＋3HCO3－=Al(OH)3＋3CO2)。

考点：考查学生有关化学反应原理的综合题目。

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相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：

（2011?崇明县一模）工业制硝酸的主要反应是：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）+Q；Q＞0
（1）该反应的平衡常数表达式为

c4(NO)c6(H2O)

c4(NH3)c5(O2)

c4(NO)c6(H2O)

c4(NH3)c5(O2)

，升高温度K值

减小

（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）若反应起始的物质的量相同，下列关系图错误的是

（填序号）

（3）在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：

时间/浓度	c（NH₃）（mol/L）	c（O₂ ）（mol/L）	c（NO）（mol/L）
起始	0.8	1.6	0
第2min	0.6	a	0.2
第4min	0.3	0.975	0.5
第6min	0.3	0.975	0.5
第8min	0.7	1.475	0.1

①反应在第2min到第4min时，O₂ 的平均反应速率为

0.1875

mol/（L．min）
②反应在第2min时改变了条件，改变的条件可能是

（填序号）
A、使用催化剂 B、升高温度
C、减小压强 D、增加O₂ 的浓度
③在第6min时，改变了反应的条件，该平衡向

左

移动（填“左”或“右”）．

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科目：高中化学 来源： 题型：

工业制硝酸的主要反应是：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O （g）+1025kJ
（1）该反应的平衡常数表达式为K=

c4(NO)c6(H2O)

c4(NH3)c5(O2)

c4(NO)c6(H2O)

c4(NH3)c5(O2)

；升高温度K值

减小

（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）若反应物起始的物质的量相同，如图所示关系图错误的是

（填字母序号）．

（3）在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：

时间/浓度	c（NH₃）（mol/L）	C（O₂）（mol/L）	C（NO）（mol/L）
起始	0.8	1.6	0
第2min	0.6	a	0.2
第4min	0.3	0.975	0.5
第6min	0.3	0.975	0.5
第8min	0.8	1.6	0.5

①起始时物料比c（O₂）：c（NH₃）＞1.25，其原因是

增大氨气的转化率

．
②反应在第2min到第4min时O₂的平均反应速率为

0.1875

mol/L?min；
③反应在第2min改变了反应条件，改变的条件可能是

（填字母序号）．
a．使用催化剂 b．升高温度 c．增大压强 d．增加O₂的浓度
④反应在第8min改变的反应条件可能是

增大反应物的浓度．

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

（2009?静安区一模）工业制硝酸的主要反应是：4NH₃（g）+50₂（g）?4NO（g）+6H₂0（g）+1025KJ．
（1）该反应的平衡常数表达式为K=

C4(NO)C6(H20)

C4(NH3)C5(O2)

C4(NO)C6(H20)

C4(NH3)C5(O2)

；升高温度K值

减小

（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）若反应物起始的物质的量相同，下列关系图错误的是

（填序号）．

（3）在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如表：

时间/浓度	c（NH₃）（mol/L）	C（O₂）（mol/L）	C（NO）（mol/L）
起始	0.8	1.6	O
第2min	0.6	a	O.2
第4min	O.3	0.975	O.5
第6min	0.3	0.975	0.5
第8min	0.8	1.6	O.5

①起始时物料比c（0₂）：c（NH₃）＞1.25，其原因是

增大氨气的转化率

．
②反应在第2min到第4min时O₂的平均反应速率为

0.1875

（mol/L?min）；
③反应在第2min改变了反应条件，改变的条件可能是

a、b

（填序号）
a．使用催化剂 b．升高温度 c．增大压强 d．增加0₂的浓度
④该反应通常在800℃时进行，主要原因是

该温度下催化剂的活性最大

．
⑤反应在第8min改变的反应条件可能是

增大反应物的浓度

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

工业制硝酸的主要反应是4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）△H=-akJ/mol（a＞0）
（1）如图将4molNH₃和5molO₂放入容器中，达到平衡时，放出热量0.8a kJ，则反应时转移的电子数为

mol．
（2）若其他条件不变，下列关系图中错误的是

（选填序号）

（3）t℃时，在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度如下表

浓度时间	c（NH₃）	c（O₂）	c（NO）	c（H₂O）
起始	4.0	5.4	0	0
第2min	3.2	1	0.8	1.2
第4min	2.0	3.0	2.0	3.0
第6min	2.0	3.0	2.0	3.0

①反应在第2min到第4min时，反应速率v（O₂）=

．
②第2min时改变了条件，改变的条件可能是

．
A．升高温度B．使用了催化剂C．减小压强D．增加了生成物
③在相同的温度下，起始向容器中加入NH、O₂、NO和H₂O（g）的浓度都为1mol/L，则该反应将向

方向进行（填“正反应”、“逆反应”、“不移动”）．
（4）工业上用水吸收二氧化氮生产硝酸，生成的气体经过多次氧化、吸收的循环操作使其充分转化为硝酸（假定上述过程中无其他损失），现有一定量的NO₂经过

次循环操作后，才能使95%以上的NO₂转化为HNO₃．
（5）成品硝酸的浓度为60%～70%，为了制浓硝酸，常用Mg（NO₃）₂作吸水剂，然后进行蒸馏，不用CaCl或MgCl₂作吸水剂的原因是

．

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科目：高中化学 来源：2011届上海市卢湾区高三上学期期末考试化学试卷 题型：填空题

工业制硝酸的主要反应是：4NH₃(g)+5O₂(g) 4NO(g)+6H₂O (g)+1025 kJ
（1）该反应的平衡常数表达式为K=________________；升高温度K值__________ （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）若反应物起始的物质的量相同，下列关系图错误的是________ （填字母序号）。

（3）在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：

时间／浓度	c(NH₃)(mol/L)	C(O₂)(mol/L)	C(NO)(mol/L)
起始	0.8	1.6	0
第2min	0.6	a	0.2
第4min	0.3	0.975	0.5
第6min	0.3	0.975	0.5
第8min	0.8	1.6	0.5

①起始时物料比c (O₂)：c (NH₃)＞1.25，其原因是_________________________。
②反应在第2min到第4min时O₂的平均反应速率为______________ mol/L·min；
③反应在第2min改变了反应条件，改变的条件可能是 ________ （填字母序号）。
a．使用催化剂 b．升高温度 c．增大压强 d．增加O₂的浓度
④反应在第8min改变的反应条件可能是_______________________________。

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