一定条件下,NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O,6NO+4NH3=5N2+6H2O,现有NO和NH3的混合物1mol,充分反应后所得产物中,若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4g。
一定条件下,NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O,6NO+4NH3=5N2+6H2O,现有NO和NH3的混合物1mol,充分反应后所得产物中,若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4g。
(1)在方程式中标出电子转移的方向和数目。6NO+4NH3=5N2+6H2O;
(2)若以上反应进行完全,试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量的比为________。
【答案】(1)
(2)3:7;4:1
【解析】(1)NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O,根据电子守恒、原子守恒,可得反应的化学方程式:6NO+4NH3=5N2+6H2O。在该反应中,N元素的化合价由反应前NO中的+2价变为反应后N2中的0价,化合价降低2,获得2个电子,N元素的化合价由反应前NH3中的-3价变为反应后N2中的0价,化合价升高3,失去3个电子,根据化合价升降总数相等,等于元素化合价升降总数,可知NO的系数是3,NH3的系数是2,反应产生的N2的系数是5/2,H2O的系数是3,然后都扩大2倍,变为整数系数,可得该反应的电子转移表示式:;
(2)在反应方程式为6NO+4NH3=5N2+6H2O,该反应中氧化产物和还原产物都是氮气,根据方程式可知:若有6molNO发生反应,会消耗4molNH3,产生5molN2,还原产物比氧化产物多1mol,现在还原产物比氧化产物多1.4g,则还原产物比氧化产物多1.4g÷28g/mol=0.05mol,反应的NO的物质的量是0.3mol,反应的氨气的物质的量是0.2mol。由于二者的物质的量的和是1mol,所以过量的气体的物质的量是1mol-0.2mol-0.3mol=0.5mol。假设NO完全反应,则NO的物质的量=(0.05mol÷1)×6=0.3mol,氨气的物质的量是n(NH3)=1mol-0.3mol=0.7mol;假设氨气完全反应,则NH3的物质的量是0.2mol,则NO的物质的量=1mol-(0.05mol÷1)×4=0.8mol,所以原反应混合物中NO与NH3的物质的量可能0.3molNO和0.7molNH3或0.2molNH3和0.8molNO,因此原反应混合物中NO与NH3的物质的量的比为3:7或4:1。
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