Question

19．（1）试写出以下每一步转化的反应方程式；
（2）分写上述每一步反应中氮元素化合价，并指出氮元素发生的氧化反应还是还原反应．

Answer 1

分析 （1）依据①反应为氮气和氢气合成氨的反应；②中生成的是两种氧化物可知其产物是一氧化氮和水；③依据该反应是化合反应可知产物中只有二氧化氮；④中还有一种产物是氮的氧化物，其中氮元素显示+2价，说明这种氮的氧化物应该是NO，据此书写；
（2）根据氮元素降低被还原发生还原反应，氮元素升高被氧化发生氧化反应判断．

解答 解：（1）依据流程中的物质的信息可知①为氮气和氢气合成氨的反应，方程式为N₂+3H₂$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH₃，②反应中生成的是两种氧化物可知其产物是一氧化氮和水，其方程式为：4NH₃+5O₂ $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H₂O；③依据该反应是化合反应可知产物中只有二氧化氮，其方程式为：2NO+O₂=2NO₂ ；④产物中除去硝酸之外还有一种氮的氧化物，其中氮元素显示+2价，说明这种氮的氧化物应该是NO；所以其方程式为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
答：①N₂+3H₂$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH₃；②4NH₃+5O₂ $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H₂O；③2NO+O₂=2NO₂；④3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（2）由（1）各步反应为：①N₂+3H₂$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH₃，该反应中氮元素化合价由0价降低到-3价被还原发生还原反应；②4NH₃+5O₂ $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H₂O，该反应中氮元素化合价由-3价升高到+2价被氧化发生氧化反应；③2NO+O₂=2NO₂，该反应中氮元素化合价由+2价升高到+4价被氧化发生氧化反应；④3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，该反应中氮元素化合价既有+4价升高到+5价，又有+4价降低到+2价，所以即发生氧化反应又发生还原反应；
答：①N₂+3H₂$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH₃，该反应中氮元素化合价由0价降低到-3价被还原发生还原反应；②4NH₃+5O₂ $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H₂O，该反应中氮元素化合价由-3价升高到+2价被氧化发生氧化反应；③2NO+O₂=2NO₂，该反应中氮元素化合价由+2价升高到+4价被氧化发生氧化反应；④3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，该反应中氮元素化合价既有+4价升高到+5价，又有+4价降低到+2价，所以即发生氧化反应又发生还原反应．

点评 根据题目信息，找出反应物和生成物，再利用书写化学方程式的方法及步骤，根据质量守恒定律，正确书写化学方程式即可．