Question

【题目】氮氧化物是大气的主要污染物之一，能形成酸雨、雾霾。大气中的氮氧化物主要来源于燃料的燃烧。

（1）已知：N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH=-180.5kJ·mol-1。N≡N键能941kJ·mol-1、O＝O键能499kJ·mol-1，则NO中N≡O键的键能为___________ kJ·mol-1。

（2）T℃时，向1L恒容密闭容器中充入1molN2O3和1molO2，发生反应；N2O3(g)+O2(g)N2O5(g) ΔH=-62kJ·mol-1。若平衡时N2O3和N2O5的体积分数相等，则T℃时，该反应的平衡常数K=_____________。

（3）用活化后的N2O5作催化剂，氨气可将NO和O2还原成N2和H2O。若参加反应的NH3和NO的物质的量相等，则该反应的化学方程式为___________。已知该反应的平衡常数与温度的关系为lg K=5.08+。若该反应在t℃下达到平衡，升高温度时，平衡___________（填“正向“逆向“或“不”）移动，逆反应速率将____________（填“增大”“减小”或“不变”）。

（4）图I是用食盐水作电解液电解烟气脱氮的一种原理图，NO 被阳极产生的氧化性物质氧化为NO3-，尾气经氢氧化钠溶液吸收后再排入空气中。电流密度和溶液pH对烟气脱氮的影响如图II。

①处理后的尾气中，一定含有的气体单质是___________（填化学式）。

②溶液的pH对NO除去率有影响的原因是___________。

③若电极板面积为10cm2，实验烟气含NO的体积分数为1.5%，流速为0.070 L·s-1（气体体积已折算成标准状况，且烟气中无其他气体被氧化），测得电流密度为1.0A·cm-2。实验中NO除去率为___________（法拉第常数为96500C·mol-1)）。

Answer 1

【答案】 810.25 2 4NH3+4NO+O24N2+6H2O 逆向 增大 H2 次氯酸钠在酸性条件下氧化性增强 73.7%

【解析】（1）已知：N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH=-180.5kJ·mol-1。N≡N键能941kJ·mol-1、O＝O键能499kJ·mol-1，因为ΔH等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，所以，NO中N≡O键的键能为810.25 kJ·mol-1。

（2）T℃时，向1L恒容密闭容器中充入1molN2O3和1molO2，发生反应；N2O3(g)+O2(g)N2O5(g) ΔH=-62kJ·mol-1。若平衡时N2O3和N2O5的体积分数相等，则由N原子守恒可知，N2O3的转化率为50%，N2O3、O2、N2O5的平衡浓度均为0.5mol/L，则T℃时，该反应的平衡常数K=。

（3）用活化后的N2O5作催化剂，氨气可将NO和O2还原成N2和H2O。若参加反应的NH3和NO的物质的量相等，则该反应的化学方程式为4NH3+4NO+O24N2+6H2O。已知该反应的平衡常数与温度的关系为lg K=5.08+。若该反应在t℃下达到平衡，升高温度时，K减小，平衡逆向移动，逆反应速率将增大。

（4）①由用食盐水作电解液电解烟气脱氮的原理可知，阴极上水电离的氢离子放电产生氢气，所以，处理后的尾气中，一定含有的气体单质是H2。

②由图可知，pH越小时NO的去除率越高，因为次氯酸钠在酸性条件下氧化性增强。

③若电极板面积为10cm2，实验烟气含NO的体积分数为1.5%，流速为0.070 L·s-1（气体体积已折算成标准状况，且烟气中无其他气体被氧化），测得电流密度为1.0A·cm-2。实验中NO除去率为73.7%。