Question

研究氮及其化合物具有重要意義．請回答下列問題：
（1）脫硝技術(shù)可用于處理廢氣中的氮氧化物，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：
2NH₃（g）+N0（g）+N0₂（g）

催化劑

180℃

2N₂（g）+3H₂0（g）△H＜0，反應(yīng)的氧化劑是

 

．
（2）已知NO₂和N₂O₄可以相互轉(zhuǎn)化：2N0₂（g）?N₂0₄（g）△H＜0，現(xiàn)將一定量的混合氣體通入一恒 溫密閉容器中反應(yīng)，濃度隨時間變化關(guān)系如圖1所 示．則圖1中兩條曲線X和Y，表示N₂O₄濃度變化的是

 

，b、c、d三點(diǎn)的化學(xué)反應(yīng)速率大小關(guān)系是

 

；25min時，曲線發(fā)生圖中變化，可采取的措施是

 

（3）25℃時，將NH₃溶于水得100mL0.1mol?L^-1的氨水，測得pH=11，則該條件下，NH₃?H₂O的電離平衡常數(shù)Kb=

 

（4）已知：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180kJ?mol^-1
            2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）△H=-112kJ?mol^-1
              2C（s）+O₂（g）═2CO△H=-221kJ?mol^-1
             C（s）+O₂（g）═CO₂△H=-393kJ?mol^-1
則反應(yīng)4CO（g）+2NO₂═4CO₂（g）+N₂（g）△H=

 

．
（5）用電化學(xué)法可獲得N₂0₅．如圖2裝置中，陽極的電極 反應(yīng)式為：N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺，則該電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,氧化還原反應(yīng),電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式,物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題,電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)氮元素的化合價判斷；
（2）根據(jù)2N0₂（g）?N₂0₄（g）可知，N0₂的變化應(yīng)該是N₂0₄的2倍，故變化慢的是N₂0₄；
（3）根據(jù)氨水電離生成等量的銨根離子和氫氧根離子，求出平衡時各離子的濃度，在利用電離度、電離平衡常數(shù)的公式求解；
（4）根據(jù)蓋斯定律求出△H；
（5）分析陽極和陰極的電極反應(yīng)式，然后寫出電解反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答： 解：（1）根據(jù)氮元素的化合價的變化可知，N0、N0₂的化合價降低被還原，做氧化劑，故答案為：N0、N0₂；
（2）根據(jù)2N0₂（g）?N₂0₄（g）可知，N0₂的濃度變化應(yīng)該是N₂0₄濃度變化的2倍，故變化慢的是N₂0₄；c、d兩點(diǎn)是在同一時間段內(nèi)的平衡狀態(tài)上的兩點(diǎn)，所以v（c）=v（d），又因?yàn)閐點(diǎn)的二氧化氮的濃度比b點(diǎn)大，所以v（d）＞v（b），因此v（c）=v（d）＞v（b）；25min時，根據(jù)曲線發(fā)生圖中變化可知二氧化氮的濃度瞬間增大，而四氧化二氮沒變，所以改變的條件是增加N0₂濃度；故答案為：Y；v（c）=v（d）＞v（b）；增加N0₂濃度；
（3）氨水溶液pH=11，則C（H⁺）═10^-11 mol?L^-1，C（0H^-）═10^-3mol?L^-1，
                  NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-
起始（mol?L^-1）    0.1     0     0
反應(yīng)（mol?L^-1）    10^-3    10^-3    10^-3
平衡（mol?L^-1）    0.1    10^-3    10^-3
所以NH₃?H₂O的電離平衡常數(shù)為Kb=

10-3 ×10-3

0.1

=1.0×10^-5mol?L^-1；故答案為：1.0×10^-5mol?L^-1；
（4）已知N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₁=+180kJ?mol^-1，N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H₂=+68kJ?mol^-1，2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H₃=-221kJ?mol^-1，C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₄=-393.5kJ?mol^-1，根據(jù)蓋斯定律，化學(xué)方程式為4CO（g）+2NO₂（g）=4CO₂（g）+N₂（g）△H=4△H₄-2△H₃-△H₂=-1200 kJ?mol^-1，故答案為：-1200kJ?mol^-1；
（5）根據(jù)溶液呈酸性，陰極電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-═H₂↑，陽極的電極反應(yīng)式為：N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺，陰極和陽極電極反應(yīng)式相加即可得到電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為N₂O₄+2HNO₃

通電  .

2N₂O₅+H₂↑；故答案為：N₂O₄+2HNO₃

通電  .

2N₂O₅+H₂↑．

點(diǎn)評：本題考查了氧化劑的判斷，反應(yīng)速率的比較，電離平衡常數(shù)，蓋斯定律的應(yīng)用，電解原理，綜合性較強(qiáng)，考查了學(xué)生綜合分析能力．