Question

（6分）隨著大氣污染的日趨嚴重，國家擬于“十二五”期間，將氮氧化物(NOx)排放量減少10%，回答 下列與氮化合物相關的問題。

（1）處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。已知：

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=－574kJ·mol­－1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=－1160kJ·mol－1

則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為 。

（2）肼（N2H4）用亞硝酸氧化可生成氮的另一種氫化物，該氫化物的相對分子質量為43.0，其中氮原子的質量分數(shù)為0.977。寫出肼與亞硝酸反應的化學方程式 。

（3）如圖所示裝置可用于制備N2O5，則生成N2O5的那一極電極反應式為 。

 

 

Answer 1

（1）CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g） △H＝－867kJ?mol-1

（2）N2H4+HNO2═NH3+2H2O （3）N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+

【解析】

試題分析：（1）①CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ?mol-1，②CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ?mol-1，由蓋斯定律（①+②）÷2得到CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ?mol-1；

（2）氮的氫化物的相對分子質量為43.0，其中氮原子的質量分數(shù)為0.977，則氮氫原子個數(shù)比＝：÷＝3：1，所以該氫化物是NH3，肼和亞硝酸反應生成氨氣和水，所以其反應方程式為N2H4+HNO2=NH3+2H2O；

（4）從電解原理來看，N2O4制備N2O5為氧化反應，則N2O5應在陽極區(qū)生成，反應式為N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+。

考點：考查電化學、熱化學的有關應用