Question

已知NH₃和Cl₂混合可发生下列化学反应：

2NH₃+3Cl₂====6HCl+N₂

NH₃+HCl====NH₄Cl

现有Cl₂和NH₃共a L，混合后充分反应，气体体积变为b L，问有多少升NH₃被氧化（设反应前后气体体积均在同温、同压下测定）。

Answer 1

（1）V（NH₃）∶V（Cl₂）≤2∶3时被氧化的氨为（b-a）L  (2)V(NH₃)∶V(Cl₂)≥8∶3时被氧化的氨为L  (3)2∶33)∶V(Cl₂)<8∶3时被氧化的氨为L

解析：此类题为讨论型的计算题，首先分析Cl₂与NH₃可能发生哪些反应，为便于分析可将上述两个化学方程式联立得：

3Cl₂+8NH₃==6NH₄Cl+N₂        ③

(1)设V（NH₃）∶V（Cl₂）≤2∶3，只发生①反应。设被氧化的NH₃体积为x，根据阿伏加德罗定律：

2NH₃+3Cl₂==N₂+6HCl    ΔV

2 L       3 L      1 L  6 L     2 L

x                                 (b-a) L

2 L∶2 L=x∶(b-a) L    x=(b-a) L

(2)设V（NH₃）∶V（Cl₂）≥8∶3，只发生③反应。设被氧化的NH₃体积为y。则有：

8NH₃+3Cl₂==N₂+6NH₄Cl  ΔV

2 L                          (8+3-1) L=10 L

y                                    (a-b) L

2 L∶10 L=y∶(a-b) L   y= L

（3）设2∶33)∶V(Cl₂)<8∶3，且含NH₃n L，含Cl₂ m L。

2NH₃  +  3Cl₂==N₂  +  6HCl

2 L          3 L     1 L        6 L

m L     m L     L     2 m L

NH₃      +      HCl====NH₄Cl

1 L                1 L

(n-m) L     (n-m) L

m=，被氧化的NH₃为m L，即为L。