Question

【題目】氮氧化物(NOx)種類很多，造成大氣污染的主要是NO和NO2，研究它們的綜合利用有重要意義。

（1）NO可通過氧化-還原法轉化為N2，轉化關系如下：

反應Ⅰ的化學方程式是_______；反應Ⅱ的還原劑是_______。

（2）NO還可與C在一定條件下反應得到無污染的氣體。NO與C在一定條件下反應的化學方程式是_______。

（3）NO也可直接用活性鐵粉轉化為N2。

已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1

4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H2

則6NO(g)+4Fe(s)=2Fe2O3(s)+3N2(g) △H ＝___________(用“△H1”、“△H2”表示)。

（4）NO2可電解制備綠色硝化試劑N2O5。下圖是其原理示意圖。

① 陽極電解液中的N2O4由NO2降溫轉化得到，降溫的原因是_______________。

② 陽極區生成N2O5的電極反應式是_______________。

③ 陰極區得到一種可循環利用的物質，其化學式是_______________。

Answer 1

【答案】(12分)（1）2NO+O2=2NO2CO(NH2)2(1分)

（2）2NO+C=N2+CO2

（3）△H2－3△H1

（4）①2NO2(g)N2O4(g)△H＜0在其他條件不變時，降溫平衡右移，有利于NO2轉化為N2O4

②N2O4﹣2e－＋2HNO3＝2N2O5＋2H+(寫成N2O4﹣2e－＋2NO3－＝2N2O5給1分)

③N2O4(也可寫成NO2)(1分)

【解析】

試題分析：（1）NO與氧氣反應生成NO2，方程式為2NO+O2=2NO2，NO2具有氧化性，CO(NH2)2與發生氧化還原反應生成氮氣，CO(NH2)2為還原劑；

（2）NO還可與C在一定條件下反應得到無污染的氣體，應生成氮氣和二氧化碳，方程式為2NO+C═N2+CO2；

（3）已知①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1②4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H2，利用蓋斯定律將②-①×3可得6NO(g)+4Fe(s)=2Fe2O3(s)+3N2(g)，則△H=△H2-3△H1；

（4）①2NO2(g)N2O4(g)△H＜0，降低溫度向吸熱方向移動，即降低溫度向生成N2O4的方向移動；

②NO2可電解制備綠色硝化試劑N2O5．N元素化合價升高，NO2被氧化，電極方程式為N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+；

③陽極上N2O4放電生成N2O5，電極反應為N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+，陰極發生2NO3-+2e-+4H+=N2O4+2H2O，則循環使用的物質為N2O4。