Question

11．為迎接G20峰會(huì)的到來(lái)，浙江加大了對(duì)環(huán)境治理的力度．其中對(duì)含氮化物的處理是一個(gè)重要的課題．
Ⅰ．氮氧化物
（1）已知：N₂（g）和O₂（g）反應(yīng)生成NO（g）過(guò)程中的能量變化情況如圖1：

①2NO（g）?N₂（g）+O₂（g）△H=-180kJ/mol
②你認(rèn)為該反應(yīng)能否自發(fā)，并說(shuō)明理由該反應(yīng)△H＜0，若△S＞0則反應(yīng)一定自發(fā)；若△S＜0則反應(yīng)在低溫下自發(fā)
（2）科學(xué)家利用2NO（g）?Na（g）+O₂（g）來(lái)消除NO的污染．1molNO在恒溫、容積恒定為1L的密閉容器中反應(yīng)，10min后達(dá)到平衡，NO的物質(zhì)的量為0.4mol．在第15min時(shí)，保持溫度不變，將容器的體積迅速增大至2L并保持恒容，第25min時(shí)到達(dá)平衡；第30min時(shí)，保持溫度和體積不變，向容器中再通入0.2molNO，第50min時(shí)達(dá)到平衡，請(qǐng)?jiān)趫D2中畫(huà)出從第15min起到70minNO的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線．
Ⅱ亞硝酸鹽
（1）來(lái)源：用氧化性熔融鹽處理鋼鐵表面氧化膜時(shí)會(huì)產(chǎn)生污染物亞硝酸鹽，請(qǐng)寫(xiě)出FeO與NaNO₃在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)2FeO+NaNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+NaNO₂．
（2）電化學(xué)處理：用電解法降解NO₂^?其原理如圖3所示
電源正極為A（填A(yù)或B），
陰極反應(yīng)式為2NO₂^-+6e^-+4H₂O=N₂↑+8OH^-．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）①2NO（g）?N₂（g）+O₂（g），反應(yīng)熱等于生成物的鍵能-反應(yīng)物的鍵能；
②如能自發(fā)進(jìn)行，應(yīng)滿(mǎn)足△H-T•△S＜0；
（2）1molNO在恒溫、容積恒定為1L的密閉容器中反應(yīng)，10min后達(dá)到平衡，NO的物質(zhì)的量為0.4mol．在第15min時(shí)，保持溫度不變，將容器的體積迅速增大至2L并保持恒容，因反應(yīng)前后體積不變，則平衡不移動(dòng)，第30min時(shí)，保持溫度和體積不變，向容器中再通入0.2molNO，NO物質(zhì)的量增大，且平衡逆向移動(dòng)，達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的含量不變，第50min時(shí)達(dá)到平衡，NO的物質(zhì)的量應(yīng)變?yōu)?.48mol；
Ⅱ．（1）FeO與NaNO₃在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成氧化銅和亞硝酸鈉；
（2）用電解法降解NO₂^?其原理如圖3所示，NO₂^?在陰極被還原生成氮?dú)�，則A為正極，B為負(fù)極．

解答 解：Ⅰ．（1）①2NO（g）?N₂（g）+O₂（g），反應(yīng)熱等于生成物的鍵能-反應(yīng)物的鍵能，△H=（2×632kJ/mol）-（946kJ/mol+498kJ/mol）=-180kJ/mol，
故答案為：-180kJ/mol；
②該反應(yīng)的△H＜0，如能自發(fā)進(jìn)行，應(yīng)滿(mǎn)足△H-T•△S＜0，△S不確定，則若△S＞0則反應(yīng)一定自發(fā)；若△S＜0則反應(yīng)在低溫下自發(fā)，
故答案為：該反應(yīng)△H＜0，若△S＞0則反應(yīng)一定自發(fā)；若△S＜0則反應(yīng)在低溫下自發(fā)；
（2）1molNO在恒溫、容積恒定為1L的密閉容器中反應(yīng)，10min后達(dá)到平衡，NO的物質(zhì)的量為0.4mol．在第15min時(shí)，保持溫度不變，將容器的體積迅速增大至2L并保持恒容，因反應(yīng)前后體積不變，則平衡不移動(dòng)，第30min時(shí)，保持溫度和體積不變，向容器中再通入0.2molNO，NO物質(zhì)的量增大，且平衡逆向移動(dòng)，達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的含量不變，第50min時(shí)達(dá)到平衡，NO的物質(zhì)的量應(yīng)變?yōu)?.48mol，則圖象為，
故答案為：；
Ⅱ．（1）FeO與NaNO₃在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成氧化銅和亞硝酸鈉，方程式為2FeO+NaNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+NaNO₂，
故答案為：2FeO+NaNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+NaNO₂；
（2）用電解法降解NO₂^?其原理如圖3所示，NO₂^?在陰極被還原生成氮?dú)�，則A為正極，B為負(fù)極，陰極發(fā)生2NO₂^-+6e^-+4H₂O=N₂↑+8OH^-，
故答案為：A； 2NO₂^-+6e^-+4H₂O=N₂↑+8OH^-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及化學(xué)反應(yīng)與能量變化，化學(xué)平衡以及電解等知識(shí)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，注意把握原電池的工作原理，難度不大．