中學(xué)化學(xué)中的循環(huán)反應(yīng)及計算

2024年2月9日發(fā)(作者：癢癢肉)

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中學(xué)化學(xué)中的循環(huán)反應(yīng)及計算

作者：劉 昶

來源：《化學(xué)教與學(xué)》2010年第01期

在一定條件下,某個反應(yīng)的生成物繼續(xù)與另一種物質(zhì)反應(yīng),又生成了原反應(yīng)的某種反應(yīng)物,可稱為“循環(huán)反應(yīng)”。其反應(yīng)的規(guī)律可表示為:

A + B = C + DC + E = A + F

在中學(xué)化學(xué)有關(guān)循環(huán)反應(yīng)的計算中,因反應(yīng)循環(huán)往復(fù),學(xué)生往往理不出頭緒來。現(xiàn)將此簡便解題方法歸納如下:

一、氮的氧化物與氧氣和水反應(yīng)

例1:將一容積為20mL充滿NO氣體的試管倒插入水槽中,再向試管中通入相同狀況下一定量O2,充分反應(yīng)后剩余氣體2mL。求通入O2的體積?

2NO+O2=2NO2……………………………①

3NO2+H2O=2HNO3+NO …………………②

NO與O2反應(yīng)生成NO2,NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3和NO,NO又與O2反應(yīng),如此循環(huán)反復(fù),直接計算需用極限法,難以求解。如何才能讓NO、O2、H2O之間恰好完全反應(yīng)時量的關(guān)系直接呈現(xiàn)出來,是解題的關(guān)鍵。

我們可假設(shè):通入的O2恰好與NO完全反應(yīng)生成HNO3,由電子守恒可得:

4NO+3O2+2H2O=4HNO3

或由方程式直接疊加:3×①+2×②消去NO2可得:

4NO+3O2+2H2O= 4HNO3

根據(jù)此總的反應(yīng)關(guān)系式,將“循環(huán)”反應(yīng)計算化解成過量計算,就能大大簡化解題過程。解析:剩余2mL氣體可能是NO或O2。

(1)設(shè)剩余2mL氣體是NO

4NO～ 3O2

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