题目内容
【题目】氮氧化物(NOx)种类很多,造成大气污染的主要是NO和NO2,研究它们的综合利用有重要意义。
(1)NO可通过氧化-还原法转化为N2,转化关系如下:
反应Ⅰ的化学方程式是_______;反应Ⅱ的还原剂是_______。
(2)NO还可与C在一定条件下反应得到无污染的气体。NO与C在一定条件下反应的化学方程式是_______。
(3)NO也可直接用活性铁粉转化为N2。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H2
则6NO(g)+4Fe(s)=2Fe2O3(s)+3N2(g) △H =___________(用“△H1”、“△H2”表示)。
(4)NO2可电解制备绿色硝化试剂N2O5。下图是其原理示意图。
① 阳极电解液中的N2O4由NO2降温转化得到,降温的原因是_______________。
② 阳极区生成N2O5的电极反应式是_______________。
③ 阴极区得到一种可循环利用的物质,其化学式是_______________。
【答案】(12分)(1)2NO+O2=2NO2CO(NH2)2(1分)
(2)2NO+C=N2+CO2
(3)△H2-3△H1
(4)①2NO2(g)N2O4(g)△H<0在其他条件不变时,降温平衡右移,有利于NO2转化为N2O4
②N2O4﹣2e-+2HNO3=2N2O5+2H+(写成N2O4﹣2e-+2NO3-=2N2O5给1分)
③N2O4(也可写成NO2)(1分)
【解析】
试题分析:(1)NO与氧气反应生成NO2,方程式为2NO+O2=2NO2,NO2具有氧化性,CO(NH2)2与发生氧化还原反应生成氮气,CO(NH2)2为还原剂;
(2)NO还可与C在一定条件下反应得到无污染的气体,应生成氮气和二氧化碳,方程式为2NO+C═N2+CO2;
(3)已知①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1②4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H2,利用盖斯定律将②-①×3可得6NO(g)+4Fe(s)=2Fe2O3(s)+3N2(g),则△H=△H2-3△H1;
(4)①2NO2(g)N2O4(g)△H<0,降低温度向吸热方向移动,即降低温度向生成N2O4的方向移动;
②NO2可电解制备绿色硝化试剂N2O5.N元素化合价升高,NO2被氧化,电极方程式为N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+;
③阳极上N2O4放电生成N2O5,电极反应为N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+,阴极发生2NO3-+2e-+4H+=N2O4+2H2O,则循环使用的物质为N2O4。
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