题目内容

【题目】I.NO是一种常见化合物,对其进行研究具有重要的价值和意义。

(1)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=akJ/mol的反应历程与能量变化关系如图所示。

①a___0(填>或<)

②已知:第Ⅱ步反应为:NO3(g)+NO(g)=2NO2(g) △H=bkJ/mol

第I步反应的热化学方程式为___。

(2)汽车尾气中常含有NO。NH3在加热和催化剂存在的条件下能消除NO的污染。

已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=—905kJ/mol

4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=—1268kJ/mol

NH3与NO反应的热化学方程式为___。

(3)工业上NO的重要来源是NH3,NH3也可作为燃料设计成碱性燃料电池,在碱性条件下,燃料电池产物主要为N2。燃料电池负极的电极反应式为___。氨气作为燃料的电池和含碳化合物作为燃料的电池相比,主要的优点是___。

II.含乙酸钠和对氯酚的废水可通过如下装置处理,其原理如图所示:

(1)写出HCO3-的电子式___。乙酸钠中含有的化学键类型有___。

(2)电池的正极是___,溶液中H+的移动方向是___(填A→B或B→A)

(3)B极发生的电极反应方程式为___。

【答案】< O2(g)+NO(g)=NO3(g) △H=(a-b)kJ/mol 6NO(g)+4NH3(g)=5N2(8)+6H2O(g) △H=-1812.5kJ/mol 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O 不会释放温室气体CO2 离子键、共价键 A B→A CH3COO--8e-+4H2O=2HCO3-+9H+

【解析】

I.(1)①反应物的总能量大于生成物的总能量,则反应为放热反应;

②总反应为:2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H=akJmol-1,第Ⅱ步反应:NO3(g)+NO(g)═2NO2(g)△H=bkJmol-1,根据盖斯定律:第Ⅰ步反应=总反应-第Ⅱ步反应得到第Ⅰ步反应的热化学方程式;

(2)已知:①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=—905kJ/mol,②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=—1268kJ/mol,根据盖斯定律可知② -①即可得6NO(g)+4NH3(g)=5N2(8)+6H2O(g) ,再由此计算△H即可;

(3)NH3为燃料的碱性燃料电池,产物主要为N2,电池负极发生氧化反应;含碳化合物作为燃料的电池,产物为CO2气体,易造成温室效应;

II.A极上得电子发生还原反应生成-OH,说明A为正极,而原电池中氢离子的移动方向是从负极流向正极,所以B是电池的负极。

I.(1)①由图示可知2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的反应物总能量大于生成物的总能量,则反应放热,即 a<0;

②总反应为:2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H=akJmol-1,第Ⅱ步反应:NO3(g)+NO(g)═2NO2(g)△H=bkJmol-1,由盖斯定律有:第Ⅰ步反应=总反应-第Ⅱ步反应得到第Ⅰ步反应的热化学方程式O2(g)+NO(g)=NO3(g)△H=(a-b)kJmol-1;

(2)已知:①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=—905kJ/mol,②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=—1268kJ/mol,根据盖斯定律可知② -①即可得6NO(g)+4NH3(g)=5N2(8)+6H2O(g) ,则△H=(—1268kJ/mol) -(—905kJ/mol)=-1812.5kJ/mol,即NH3与NO反应的热化学方程式为6NO(g)+4NH3(g)=5N2(8)+6H2O(g) △H=-1812.5kJ/mol;

(3)NH3为燃料的碱性燃料电池,产物主要为N2,电池负极为NH3发生氧化反应,电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;含碳化合物作为燃料的电池,产物为CO2气体,则氨气作为燃料的电池可减小温室气体CO2释放;

II.(1)HCO3-的电子式为;乙酸钠是盐,离子型化合物,含有的化学键类型有离子键、共价键;

(2)A极上得电子发生还原反应生成-OH,则A为正极,而原电池中氢离子的移动方向是从负极流向正极,即溶液中H+的移动方向是B→A;

(3)B极为负极,CH3COO-发生氧化反应生成HCO3-,电极反应方程式为CH3COO--8e-+4H2O=2HCO3-+9H+。

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