Question

17．氮氧化合物是大氣污染的重要因素．
（1）汽車排放的尾氣中含NO，生成NO的反應(yīng)的化學(xué)方程式為N₂+O₂$\frac{\underline{\;放電或高溫\;}}{\;}$2NO．
（2）采取還原法，用炭粉可將氮氧化物還原．
已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.6kJ•mol^-1
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1
則反應(yīng) C（s）+2NO（g）=CO₂（g）+N₂（g）△H=-574.1kJ•mol^-1．
（3）將NO₂變成無害的N₂要找到適合的物質(zhì)G與適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件，G應(yīng)為還原劑（填寫“氧化劑”或“還原劑”）．下式中X必須為無污染的物質(zhì)，系數(shù)n可以為0．
NO₂+G$\stackrel{催化劑}{→}$N₂+H₂O+nX（未配平的反應(yīng)式）．
下列化合物中，滿足上述反應(yīng)式中的G是ad（填寫字母）．
a．NH₃         b．CO₂         c．SO₂         d．CH₃CH₂OH
（4）治理水中硝酸鹽污染的方法是：
①催化反硝化法中，用H₂將NO₃^-還原為N₂，一段時間后，溶液的堿性明顯增強(qiáng)．則反應(yīng)的離子方程式為：2NO₃^-+5H₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2OH^-+4H₂O．
②在酸性條件下，電化學(xué)降解NO₃^-的原理如圖，電源正極為：A（選填“A”或“B”），陰極反應(yīng)式為：2NO₃^-+12H⁺+10e^-=N₂↑+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）氮氣和氧氣在閃電的條件下轉(zhuǎn)化為一氧化氮；
（2）根據(jù)蓋斯定律來計算化學(xué)反應(yīng)的焓變；
（3）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑的特點結(jié)合常見的氧化劑和還原劑來回答；
（4）①根據(jù)信息：用H₂將NO₃^-還原為N₂，一段時間后，溶液的堿性明顯增強(qiáng)，即生成氫氧根離子，據(jù)此書寫方程式；
②在電解池的陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，據(jù)此書寫電極反應(yīng)．

解答 解：（1）氮氣和氧氣在閃電的條件下轉(zhuǎn)化為一氧化氮，反應(yīng)為：N₂+O₂$\frac{\underline{\;放電或高溫\;}}{\;}$2NO，故答案為：N₂+O₂$\frac{\underline{\;放電或高溫\;}}{\;}$2NO；
（2）已知：①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.6kJ•mol^-1
②C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1
則反應(yīng) C（s）+2NO（g）═CO₂（g）+N₂（g）可以是②-①得到，所以該反應(yīng)的△H=-393.5kJ•mol^-1-180.6kJ•mol^-1=-574.1kJ•mol^-1，
C（s）+2NO（g）═CO₂（g）+N₂（g）△H=-574.1kJ•mol^-1，
故答案為：-574.1；
（3）將NO₂變成無害的N₂中，氮元素的化合價降低了，二氧化氮做氧化劑，需要加入還原劑，在下列四種物質(zhì)：a．NH₃ b．CO₂ c．SO₂ d．CH₃CH₂OH中，能被二氧化氮氧化具有還原性的物質(zhì)有乙醇和NH₃，故答案為：還原劑；ad；
（4）①根據(jù)信息：用H₂將NO₃^-還原為N₂，一段時間后，溶液的堿性明顯增強(qiáng)，即生成氫氧根離子，發(fā)生的反應(yīng)為：2NO₃^-+5H₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2OH^-+4H₂O，
故答案為：2NO₃^-+5H₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2OH^-+4H₂O；
②根據(jù)裝置圖示可以看出，右端電極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即為陰極，反應(yīng)式為：2NO₃^-+12 H⁺+10e^-=N₂↑+6H₂O，所以B是負(fù)極，A是正極，
故答案為：A；2NO₃^-+12 H⁺+10e^-=N₂↑+6H₂O．

點評 本題考查氧化還原反應(yīng)，為高頻考點，把握反應(yīng)中元素的化合價變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)的聯(lián)系，題目難度不大．