Question

【題目】氮元素可以形成多種化合物，如NH3、N2H4、NO、HNO3等。

(1)汽車尾氣中含NO和CO，為減輕污染，某市為汽車加裝了“三效催化凈化器”，可將尾氣中的CO、NO轉化為可參與大氣循環的無毒混合氣體，反應的化學方程式為___________________________________。

(2)工業上以惰性材料為電極采用電解法處理汽車尾氣中的NO，將NO轉化成NH4NO3，用硝酸銨溶液作電解質溶液。當兩極轉移的電子數目相等時，陽極、陰極上產生含氮物質的物質的量之比為______________（不考慮水解）。

(3) N2H4可作為火箭燃料，其在氧氣中燃燒生成一種無毒氣體和水。當有16 g N2H4燃燒時，轉移電子的數目約為_________________個。

(4)利用氨氣可除去工廠煙氣中的氮氧化物。寫出氨氣與氮氧化物（用NOx表示）反應的化學方程式：___________________________________。同溫同壓下，3.5 L NH3恰好與3.0 L NO和NO2的混合氣完全反應，最終轉化為N2，則原混合氣中NO和NO2的體積之比是_____________。

Answer 1

【答案】2NO+2CON2+2CO2 5:3 1.204×l024 4xNH3+6NOx＝(2x+3)N2+6xH2O 1:3

【解析】

(1)在“三效催化凈化器”中可將尾氣中的CO、NO轉化為可參與大氣循環的無毒混合氣體，該無毒混合氣體為氮氣和二氧化碳，反應的化學方程式為2NO+2CON2+2CO2，故答案為：2NO+2CON2+2CO2；

(2)工業上以惰性材料為電極采用電解法處理汽車尾氣中的NO，將NO轉化成NH4NO3，用硝酸銨溶液作電解質溶液。陽極反應式為5NO+10H2O-15e-=5NO3-+20H+，陰極反應式為3NO+18H++15e-=3NH4++3H2O，當兩極轉移的電子數目相等時，陽極、陰極上產生含氮物質的物質的量之比，即=，故答案為：；

(3) N2H4可作為火箭燃料，其在氧氣中燃燒生成一種無毒氣體和水，反應的方程式為N2H4+O2=N2+2H2O，16 g N2H4的物質的量為=0.5mol，完全反應轉移2mol電子，轉移電子的數目約為1.204×l024個，故答案為：1.204×l024；

(4)氨氣與氮氧化物(用NOx表示)反應的化學方程式為4xNH3+6NOx=(2x+3)N2+6xH2O。同溫同壓下，3.5 L NH3與3.0 L NO和NO2的混合氣的體積比為3.5 L∶3.0 L=7∶6，設氨氣的物質的量為7mol，則NO和NO2的物質的量之和為6mol，根據得失電子守恒有：4n(NO2)+ 2n(NO)=7×3mol，又n(NO2)+n(NO)=6mol，解得：n(NO2)=4.5mol，n(NO)=1.5mol，則原混合氣中NO和NO2的體積之比=1.5mol∶4.5mol=1∶3，故答案為：4xNH3+6NOx=(2x+3)N2+6xH2O；1:3。