Question

【題目】I.氮和氮的化合物在國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中都有極其廣泛的用途。請回答下列問題：

（1）亞硝酰氯（結(jié)構(gòu)式為）是有機合成中的重要試劑，它可由和在常溫常壓條件下反應(yīng)制得，反應(yīng)方程式為：。已知幾種化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示：

化學鍵
鍵能	243	200	607	630

則 ________。

（2）在一個恒容密閉容器中充入和發(fā)生（1）中的反應(yīng)，在溫度分別為℃、℃時測得的物質(zhì)的量（單位：mol）與時間的關(guān)系如下表所示：

t/min 溫度	0	5	8	13
	2	1.5	1.3	1.0
	2	1.15	1.0	1.0

①________（填“”“”或“”）。

②溫度為時，起始時容器內(nèi)的壓強為，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)________（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓總壓物質(zhì)的量分數(shù)）（化為最簡式）。

（3）近年來，地下水中的氮污染已成為世界性的環(huán)境問題。在金屬、和依（）的催化作用下，可高效轉(zhuǎn)化酸性溶液中的硝態(tài)氮（），其工作原理如圖所示。

①表面發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為：________。

②若導電基體上的顆粒增多，造成的后果是________。

Ⅱ.利用電化學原理，將、和熔融制成燃料電池，模擬工業(yè)電解法精煉銀，裝置如下圖所示。

（4）①甲池工作時，轉(zhuǎn)變成綠色硝化劑，可循環(huán)使用，則石墨Ⅱ附近發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為________。

②若用10A的電流電解50min后，乙中陰極得到，則該電解池的電解效率為________%。（保留小數(shù)點后一位。通過一定電量時陰極上實際沉積的金屬質(zhì)量與通過相同電量時理論上應(yīng)沉積的金屬質(zhì)量之比叫電解效率。法拉第常數(shù)為）

Answer 1

【答案】 若Pt顆粒增多，更多轉(zhuǎn)化為存在溶液中，不利于降低溶液中含氮量 O2+2N2O5+4e-=4NO3-

【解析】

Ⅰ.(1)根據(jù)△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能計算；

(2)①根據(jù)溫度對反應(yīng)速率的影響分析判斷；

②根據(jù)三段式，計算平衡時的總壓，再根據(jù)平衡常數(shù)K=計算；

(3)根據(jù)原理示意圖，Ir的表面氫氣和N2O發(fā)生反應(yīng)生成N2和H2O；若導電基體上的Pt顆粒增多，則NO3-會更多的轉(zhuǎn)化成銨根，據(jù)此分析解答；

Ⅱ.(4)①甲電池工作時，相當于燃料電池，石墨I為負極，石墨II為正極，據(jù)此分析書寫電極反應(yīng)式；②用10A的電流電解50min，計算電子的物質(zhì)的量，再根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算。

Ⅰ.(1)△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，△H=243kJ/mol+2×630kJ/mol-2×(200kJ/mol+607kJ/mol)=-111kJ/mol，故答案為：-111；

(2)①根據(jù)圖表數(shù)據(jù)，T2℃時0至5min內(nèi)NO的物質(zhì)的量變化量大于T1℃時NO的物質(zhì)的量變化量，說明T2℃反應(yīng)速率快，則T1＜T2，故答案為：＜；

②

根據(jù)阿伏伽德羅定律，同溫同體積時，壓強與物質(zhì)的量成正比，則=，則P總=P0，平衡常數(shù)K===，故答案為：；

(3)①由原理示意圖可知，Ir的表面發(fā)生的反應(yīng)為：H2+N2O═N2+H2O，故答案為：H2+N2O═N2+H2O；

②由原理示意圖可知，若導電基體上的Pt顆粒增多，則NO3-會更多的轉(zhuǎn)化成銨根，不利于降低溶液中的含氮量，故答案為：若Pt顆粒增多，則NO3-更多轉(zhuǎn)化為NH4+存在于溶液中，不利于降低溶液中的含氮量；

Ⅱ(4)①甲電池工作時，相當于燃料電池，石墨I為負極，石墨II為正極，石墨Ⅱ上發(fā)生的電極反應(yīng)式為O2+2N2O5+4e-=4NO3-，故答案為：O2+2N2O5+4e-=4NO3-；

②用10A的電流電解50min，則電子的物質(zhì)的量為mol≈0.3108mol，理論可得到0.3108molAg，而得到21.6gAg，物質(zhì)的量為=0.2mol，則該電解池的電解效率為×100%=64.3%，故答案為：64.3。