硝酸是一種重要的化工原料,工業(yè)上一般以氨氣為原料來制備硝酸。請回答:
(1)氨氣催化氧化的化學(xué)方程式為 ____________________ 。
(2)硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣,目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮氣和水,反應(yīng)機理為:
CH
4(g)+4NO
2(g)=4NO(g)+CO
2(g)+2H
2O(g) △H= -574kJ/mol
CH
4(g)+4NO(g)=2N
2(g)+CO
2(g)+2H
2O(g) △H= -1160kJ/mol
則甲烷直接將NO
2還原為N
2的熱化學(xué)方程式為_________________。
(3)氨氣若在純氧中燃燒,則發(fā)生反應(yīng)為4NH
3+3O
22N
2+6H
2O,科學(xué)家利用此原理,設(shè)計成氨氣-氧氣燃料電池,則通入氨氣的電極是_________(填“正極”或“負(fù)極”);堿性條件下,該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_________________ 。
(4)制得的硝酸可以跟金屬銅反應(yīng)生成硝酸銅溶液,用石墨電極電解該硝酸銅溶液,則電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為__________________。