Question

NO和NO₂是常見的氮氧化物，研究它們的綜合利用有重要意義．
（1）氮氧化物產(chǎn)生的環(huán)境問題有

 

（填一種）．
（2）氧化-還原法消除氮氧化物的轉(zhuǎn)化如下：NO

O3

反應(yīng)I

NO₂

CO(NH2)2

反應(yīng)II

N₂
①反應(yīng)Ⅰ為：NO+O₃═NO₂+O₂，生成11.2L O₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是

 

mol．
②反應(yīng)Ⅱ中，當(dāng)n（NO₂）：n[CO（NH₂）₂]=3：2時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（3）硝化法是一種古老的生產(chǎn)硫酸的方法，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了氮氧化物的循環(huán)轉(zhuǎn)化，主要反應(yīng)為：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8kJ?mol^-1
①已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1寫出NO和O₂反應(yīng)生成NO₂的熱化學(xué)方程式

 

．
②一定溫度下，向2L恒容密閉容器中充入NO₂和SO₂各1mol，5min達(dá)到平衡，此時(shí)容器中NO和NO₂的濃度之比為3：1，則NO₂的平衡轉(zhuǎn)化率是

 

．
③上述反應(yīng)達(dá)平衡后，其它條件不變時(shí)，再往容器中同時(shí)充入NO₂、SO₂、SO₃、NO各1mol，平衡

 

（填序號）．
A．向正反應(yīng)方向移動(dòng)
B．向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
C．不移動(dòng)
（4）某化學(xué)興趣小組構(gòu)想將NO轉(zhuǎn)化為HNO₃，裝置如圖，電極為多孔惰性材料．則負(fù)極的電極反應(yīng)式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氮的氧化物的性質(zhì)及其對環(huán)境的影響,熱化學(xué)方程式,氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題,元素及其化合物

分析：（1）根據(jù)含氮化合物對環(huán)境的影響來回答；
（2）①化合價(jià)升高值=化合價(jià)降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)，根據(jù)化合價(jià)的變化來確定電子轉(zhuǎn)移數(shù)目；
②反應(yīng)方程式中，系數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比；
（3）①根據(jù)蓋斯定律結(jié)合熱化學(xué)方程式的書寫來回答；
②根據(jù)化學(xué)平衡中的三行式進(jìn)行計(jì)算；
③根據(jù)Qc和K的關(guān)系來確定化學(xué)平衡的移動(dòng)方向；
（4）在原電池的負(fù)極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)．

解答： 解：（1）氮氧化物進(jìn)入大氣后，不僅會(huì)形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學(xué)煙霧，故答案為：產(chǎn)生光化學(xué)煙霧或形成酸雨；
（2）①NO+O₃═NO₂+O₂，生成1mol氧氣轉(zhuǎn)移電子是2mol，生成11.2L即0.5mol O₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是1mol，故答案為：1；
②當(dāng)n（NO₂）：n[CO（NH₂）₂]=3：2，即NO₂和CO（NH₂）₂的系數(shù)之比是3：2，其方程式表示為：6NO₂+4CO（NH₂）₂=7N₂+8H₂O+4CO₂，故答案為：6NO₂+4CO（NH₂）₂=7N₂+8H₂O+4CO₂；
（3）①已知：A、NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8kJ?mol^-1；
B、2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1，則反應(yīng)：2NO（g）+O₂（g）=2NO₂（g）可以看成是B-2A得到的，所以該反應(yīng)的△H=-196.6kJ?mol^-1-2（-41.8kJ?mol^-1）=-113.0 kJ?mol^-1，故答案為：2NO（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H=-113.0 kJ?mol^-1；
②設(shè)NO₂的變化濃度是x，
          NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
初始濃度：0.5    0.5       0        0
變化濃度：x        x        x        x
平衡濃度：0.5-x    0.5-x     x       x
則

x

0.5-x

=

3

1

，解得x=0.375，所以二氧化氮的轉(zhuǎn)化率=

0.375

0.5

×100%=75%，故答案為：75%；
③反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

0.375×0.375

0.125×0.125

=9，再往容器中同時(shí)充入NO₂、SO₂、SO₃、NO各1mol，即濃度各增加0.5mol/L，此時(shí)Qc=

0.875×0.875

0.625×0.625

=1.96＜K，所以向正反應(yīng)方向移動(dòng)．故選A．
（4）將NO轉(zhuǎn)化為HNO₃的原電池中，負(fù)極上發(fā)生一氧化氮失電子的氧化反應(yīng)，即NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺，故答案為：NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺．

點(diǎn)評：本題考查學(xué)生熱化學(xué)、電化學(xué)以及化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算知識，是考試的重點(diǎn)和難點(diǎn)，難度中等．