Question

（6分）随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将氮氧化物(NOx)排放量减少10%，回答 下列与氮化合物相关的问题。

（1）处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。已知：

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=－574kJ·mol­－1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=－1160kJ·mol－1

则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。

（2）肼（N2H4）用亚硝酸氧化可生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977。写出肼与亚硝酸反应的化学方程式 。

（3）如图所示装置可用于制备N2O5，则生成N2O5的那一极电极反应式为 。

 

 

Answer 1

（1）CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g） △H＝－867kJ?mol-1

（2）N2H4+HNO2═NH3+2H2O （3）N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+

【解析】

试题分析：（1）①CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ?mol-1，②CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ?mol-1，由盖斯定律（①+②）÷2得到CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ?mol-1；

（2）氮的氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，则氮氢原子个数比＝：÷＝3：1，所以该氢化物是NH3，肼和亚硝酸反应生成氨气和水，所以其反应方程式为N2H4+HNO2=NH3+2H2O；

（4）从电解原理来看，N2O4制备N2O5为氧化反应，则N2O5应在阳极区生成，反应式为N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+。

考点：考查电化学、热化学的有关应用