Question

14．大气污染成为人们越来越关注的问题，含NO_x的烟气必须在NO_x被脱除后才能排放．
（1）已知：CH₄（g）+4NO（g）=CO₂（g）+2N₂+2H₂O（l）△H=-1250kJ•mol^-1；
CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-890kJ•mol^-1
则N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）的△H=+180kJ•mol^-1．
（2）用O₃氧化NO结合水洗可产生HNO₃和O₂以除去NO，该反应的化学方程式为3O₃+2NO+H₂O═2HNO₃+3O₂．
（3）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作燃料电池，其原理如图甲，该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y．石墨Ⅱ上的电极反应式为O₂+2N₂O₅+4e^-═4NO₃^-，NO${\;}_{3}^{-}$向石墨Ⅰ（填”Ⅰ“或”Ⅱ“）移动

Answer 1

分析 （1）已知：①CH₄（g）+4NO（g）=CO₂（g）+2N₂+2H₂O（l）△H=-1250kJ•mol^-1；
②CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-890kJ•mol^-1
根据盖斯定律：$\frac{②-①}{2}$得N₂（g）+O₂（g）=2NO（g），据此计算；
（2）O₃氧化NO结合水洗可产生HNO₃和O₂，结合原子守恒和得失电子守恒写出反应方程式；
（3）该燃料电池中，负极上通入NO₂，正极上通入O₂，根据电解质知，负极电极反应式为NO₂-e^-+NO₃^-═N₂O₅，正极电极反应式为O₂+2N₂O₅+4e^-═4NO₃^-，据此分析解答．

解答 解：（1）已知：①CH₄（g）+4NO（g）=CO₂（g）+2N₂+2H₂O（l）△H=-1250kJ•mol^-1；
②CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-890kJ•mol^-1
根据盖斯定律：△H=$\frac{②-①}{2}$=$\frac{-890-（-1250）}{2}$=+180kJ•mol^-1，故答案为：+180kJ•mol^-1；
（2）O₃氧化NO结合水洗可产生HNO₃和O₂，其反应方程式为：3O₃+2NO+H₂O═2HNO₃+3O₂；故答案为：3O₃+2NO+H₂O═2HNO₃+3O₂；
（3）石墨Ⅱ为正极，电极反应式为O₂+2N₂O₅+4e^-═4NO₃^-，所以NO₃^-向负极移动，即NO₃^-向石墨Ⅰ，故答案为：O₂+2N₂O₅+4e^-═4NO₃^-；Ⅰ．

点评 本题考查了化学方程式的书写、原电池的应用、图象的分析与应用等，考查了学生的分析能力以及对基础知识的综合应用能力，题目难度中等．