Question

【題目】在一定條件下，NO跟NH3可以發生反應生成N2和H2O。現有NO和NH3的混合物1mol，充分反應后所得產物中，若經還原得到的N2比經氧化得到的N2多1.4g。

（1）寫出反應的化學方程式并標出電子轉移的方向和數目。

（2）若以上反應進行完全，試計算原反應混合物中NO與NH3的物質的量可能各是多少。

Answer 1

【答案】（1）；

（2）0.3molNO和0.7molNH3或0.2molNH3和0.8molNO。

【解析】

試題分析：（1）NO跟NH3可以發生反應生成N2和H2O ，根據電子守恒、原子守恒，可得反應的化學方程式：6NO+4NH3=5N2+6H2O。在該反應中，N元素的化合價由反應前NO中的+2價變為反應后N2中的0價，化合價降低2，獲得2個電子，N元素的化合價由反應前NH3中的-3價變為反應后N2中的0價，化合價升高3，失去3個電子，根據化合價升降總數相等，等于元素化合價升降總數，可知NO的系數是3，NH3的系數是2，反應產生的N2的系數是5/2,H2O的系數是3，然后都擴大2倍，變為整數系數，可得該反應的電子轉移表示式：；在反應方程式為6NO+4NH3=5N2+6H2O，該反應中氧化產物和還原產物都是氮氣，根據方程式可知：若有6molNO發生反應，會消耗4molNH3,產生5molN2,還原產物比氧化產物多1mol，現在還原產物比氧化產物多1.4g，則還原產物比氧化產物多1.4g÷28g/mol=0.05mol，反應的NO的物質的量是0.3mol，反應的氨氣的物質的量是0.2mol。由于二者的物質的量的和是1mol，所以過量的氣體的物質的量是1mol-0.2mol-0.3mol=0.5mol。假設NO完全反應，則NO的物質的量=(0.05mol÷1)×6=0.3mol，氨氣的物質的量是n(NH3)=1mol-0.3mol=0.7mol；假設氨氣完全反應，則NH3的物質的量是0.2mol，則NO的物質的量=1mol-(0.05mol÷1)×4=0.8mol，所以原反應混合物中NO與NH3的物質的量可能0.3molNO和0.7molNH3或0.2molNH3和0.8molNO。