Question

（2007?淄博三模）某化學小組模擬工業生產制取HNO₃，設計如圖1所示裝置，其中a為一個可持續鼓入空氣的橡皮球．請回答下列問題：

（1）寫出裝置A中主要反應的化學方程式

2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△  .

2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O

．
（2）已知1mol NO₂與液態水反應生成HNO₃溶液和NO氣體放出熱量46kJ，寫出該反應的熱化學方程式

3NO₂（g）+H₂O（l）═2HNO₃（aq）+NO（g）△H=-138kJ?mol^-1

．
該反應是一個可逆反應，欲要提高NO₂的轉化率，可采取的措施是

AD

．
A．降低溫度    B．升高溫度    C．減小壓強    D．增大壓強
（3）實驗結束后，關閉止水夾b、c，將裝置D，浸入冰水中，現象是

顏色變淺

．
（4）裝置C中濃H₂SO₄的作用是

吸收多余的NH₃

．
（5）請你幫助該化學小組設計實驗室制取NH₃的另一方案

加熱濃氨水制取NH₃

．
（6）干燥管中的堿石灰用于干燥NH₃，某同學思考是否可用無水氯化鈣代替堿石灰，并設計如圖2所示裝置（儀器固定裝置省略未畫）進行驗證．實驗步驟如下：
①用燒瓶收集滿干燥的氨氣，立即塞上如圖所示的橡膠塞．
②正立燒瓶，使無水氯化鈣固體滑入燒瓶底部，搖動，可以觀察到的現象是

氣球膨脹

，由此，該同學得出結論：不能用CaCl₂代替堿石灰．

Answer 1

分析：（1）根據實驗裝置圖，結合反應過程可知，A裝置是實驗室制取氨氣的裝置，反應化學方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（2）1molNO₂與液態水反應生成HNO₃溶液和NO氣體放出熱量45.5kJ，書寫熱化學方程式注意標注物質聚集狀態、配平化學方程式、給定條件下反應的焓變；欲提高NO₂的轉化率，使平衡向右移動即可；
（3）實驗結束后，關閉止水夾b、c，將裝置D浸入冰水中，根據實驗裝置可知D裝置中收集的是干燥的二氧化氮氣體，存在平衡 2NO₂?N₂O₄，正向是放熱反應，二氧化氮氣體是紅棕色，四氧化二氮是無色氣體，所以放入冰中溫度降低，平衡右移，混合氣體顏色變淺；
（4）濃硫酸吸收過量的氨氣；
（5）可以利用濃氨水分解制取氨氣；
（6）氨氣能被無水氯化鈣吸收．

解答：解：（1）裝置為實驗室制氨氣的實驗裝置，目的是制取氨氣，所以化學方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（2）1molNO₂與液態水反應生成HNO₃溶液和NO氣體放出熱量45.5kJ，熱化學方程式為3NO₂（g）+H₂O（l）=2HNO₃（aq）+NO（g）△H=-136.5kJ?mol^-1，兩種反應物，需加入一種物質的量來提高另一種物質的轉化率，改變溫度會改變平衡，對有氣體參加的反應，改變壓器平衡移動； 采取的措施：因反應是放熱反應，所以降低溫度平衡右移，二氧化氮轉化率提高；反應前后氣體體積減少，所以增大壓強平衡右移，二氧化氮轉化率提高；所以選AD；
故答案為：3NO₂（g）+H₂O（l）=2HNO₃（aq）+NO（g）△H=-136.5kJ?mol^-1；AD；
（3）制得的二氧化氮氣體會轉化為四氧化二氮，形成化學平衡 2NO₂?N₂O₄，正向是放熱反應，二氧化氮氣體是紅棕色，四氧化二氮是無色氣體，所以放入冰中溫度降低，平衡右移，混合氣體顏色變淺；故答案為：顏色變淺；
（4）濃硫酸具有吸水性，可以干燥與之不反應的氣體，同時吸收過量的氨氣；故答案為：干燥氣體，吸收多余的NH₃；
（5）利用濃氨水分解制取氨氣，故答案為：加熱濃氨水制取NH₃；
（6）當氣球膨脹時，說明燒瓶內的氣體壓強減小，即氨氣被無水氯化鈣吸收，故答案為：氣球膨脹．

點評：本題考查了實驗室制氨氣的原理和裝置，催化氧化反應的條件，影響化學平衡的因素，同時考查了濃硫酸、氨氣等物質的性質應用．