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：
①4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905kJ/mol     ①主反應
②4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1268kJ/mol     ②副反應
有關(guān)物質(zhì)產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如甲圖．

（1）由反應①②可知反應③N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）的反應熱△H=

 

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

 

．
（3）依據(jù)反應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“負極”），電極方程式為

 

．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關(guān)反應熱的計算,化學電源新型電池

專題：化學反應中的能量變化,電化學專題

分析：（1）由蓋斯定律，①-②可得目標熱化學方程式，據(jù)此計算；
（2）從轉(zhuǎn)化率的大小與溫度的關(guān)系選擇反應的適宜溫度；
（3）由圖可知，A極通入的為氨氣，發(fā)生氧化反應，為負極，氨氣在堿性條件下放電生成氮氣與水．

解答： 解：（1）①4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905kJ/mol     ①主反應
②4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1268kJ/mol     ②副反應
由蓋斯定律，（①-②）×

1

2

可得N₂（g）+O₂（g）?2NO（g），故△H=

1

2

×[（-905kJ/mol）-（-1268kJ/mol）]=+181.5 kJ/mol，
故答案為：+181.5 kJ/mol；
（2）從圖象可以看在，反應溫度在780～840℃，NO的產(chǎn)率最大，故選擇780～840℃，
故答案為：780～840℃；
（3）由圖可知，A極通入的為氨氣，發(fā)生氧化反應，為負極，氨氣在堿性條件下放電生成氮氣與水，電極反應式為：2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O，
故答案為：負極；2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

點評：本題考查反應熱的計算、化學平衡條件控制、原電池等，題目較為綜合，（3）注意觀察裝置，結(jié)合總反應方程式解答，可以利用總反應式減去正極反應式書寫．