Question

【題目】氮和氮的化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防和生活中都有極其廣泛的用途。請回答下列與氮元素有關(guān)的問題：

（1）亞硝酸氯（結(jié)構(gòu)式為Cl-N=O）是有機(jī)合成中的重要試劑，可由Cl2和NO在通常條件下反應(yīng)制得，反應(yīng)方程式為。

已知幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示：

化學(xué)鍵
鍵能（）	243	a	607	630

當(dāng)Cl2與NO反應(yīng)生成ClNO的過程中轉(zhuǎn)移了4mol電子，理論上放出的熱量為___kJ。（用數(shù)字和字母表示）

（2）溫度一定時，在一個體積為1L的密閉容器中通入2mol NO和1mol Cl2，10min時ClNO體積占?xì)怏w總體積40%，反應(yīng)開始到10min內(nèi)NO的平均反應(yīng)速率：=___。

（3）利用電化學(xué)原理，將NO2、O2和熔融KNO3制成燃料電池，裝置如圖所示：

電池工作時，NO2轉(zhuǎn)變成綠色硝化劑Y（N2O5），可循環(huán)使用，則石墨Ⅱ為電源____極，石墨Ⅱ附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為___。

（4）含氮廢水進(jìn)入水體會造成富營養(yǎng)化，常使用次氯酸去除氨氮（以NH4+表示），生成無毒無害物質(zhì)。次氯酸氧化除去氨氮的離子反應(yīng)方程式是____。

Answer 1

【答案】 0.1 正

【解析】

（1）先依據(jù)所給的化學(xué)方程式找到轉(zhuǎn)移電子數(shù)與放熱的關(guān)系，然后列正比例式進(jìn)行求算；

（2）利用三段式求出NO的濃度改變量，除以時間即可；

（3）明確價態(tài)變化，明確正負(fù)極，考慮題給信息，寫出電極反應(yīng)式；

（4）根據(jù)題給的信息，明確反應(yīng)物和產(chǎn)物，利用化合價升降總數(shù)相等配平即可。

（1）從反應(yīng)方程式2NO+Cl22ClNO來看，每消耗1mol Cl2，轉(zhuǎn)移2mol電子，放出的熱量為(a+607)×2-2×630-243=(2a-289)kJ，所以轉(zhuǎn)移4mol電子，放出熱量為2×(2a-289)kJ=(4a-578)kJ；

（2） 根據(jù)化學(xué)方程式：

2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)

初始 2 1 0

變化 2x x 2x

剩余 2-2x 1-x 2x

10min時ClNO體積占?xì)怏w總體積的40%，則其物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)也為40%，即=0.4，解得x=0.5mol，所以開始到10min內(nèi)NO的平均反應(yīng)速率=0.1mol·L-1·min-1；

（3）石墨II處通入了O2，發(fā)生了還原反應(yīng)，對應(yīng)原電池的正極。發(fā)生的電極反應(yīng)式為：O2+N2O5+4e-=2NO3-，注意看清圖示中的N2O5進(jìn)入了正極區(qū)域；

（4）次氯酸是強(qiáng)氧化劑，NH4+被氧化為氮?dú)猓�反�?yīng)的離子方程式為：2NH4++3HClO=N2↑+3H2O+5H++3Cl-。