Question

把1 mol O₂和NH₃組成的混合氣體導入密閉容器中，在催化劑存在下加熱，使之充分反應，然后恢復到常溫常壓下，若整個容器中的反應，隨著O₂的物質的量的增加而發生如下兩個反應：①4NH₃+5O₂4NO+6H₂O,②4NO+3O₂+2H₂O====4HNO₃。設原混合氣體中有x mol O₂，最后容器中生成y mol HNO₃,再向容器中注入100 mL水，得到溶液。
（1）滴入酚酞，溶液顯紅色，x的值應在___________范圍內，y=___________(用x的代數式表示，下同)。
（2）容器中有不溶氣體，此氣體在空氣中變為紅棕色，x的值應在_________________范圍內，y=_________。
（3）容器中有不溶氣體，此氣體在空氣中不變色，溶液的物質的量濃度約為_________。

Answer 1

（1）0<x<  0
(2) <x<  3x- 
(3)(10-10x) mol·L^-1

在密閉容器中，當O₂量不足時只發生上述反應①，隨O₂量增加可連續發生上述兩個反應，則：
（1）當0<x<時，只發生上述反應①，即y=0。
（2）當<x<時，發生上述反應①②。
4NH₃  +  5O₂====4NO+6H₂O
(1-x) mol  mol
則在反應②中消耗的n(O₂)=x-mol=mol。
4NO  +  3O₂+2H₂O===4HNO₃
 mol    mol
即y=3x-。
（3）當≤x<1時，O₂過量，NH₃全部轉化為HNO₃，發生總反應NH₃+2O₂====HNO₃+H₂O，即y=1-x。