Question

14．大氣污染成為人們?cè)絹?lái)越關(guān)注的問(wèn)題，含NO_x的煙氣必須在NO_x被脫除后才能排放．
（1）已知：CH₄（g）+4NO（g）=CO₂（g）+2N₂+2H₂O（l）△H=-1250kJ•mol^-1；
CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-890kJ•mol^-1
則N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）的△H=+180kJ•mol^-1．
（2）用O₃氧化NO結(jié)合水洗可產(chǎn)生HNO₃和O₂以除去NO，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3O₃+2NO+H₂O═2HNO₃+3O₂．
（3）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作燃料電池，其原理如圖甲，該電池在使用過(guò)程中石墨Ⅰ電極上生成氧化物Y．石墨Ⅱ上的電極反應(yīng)式為O₂+2N₂O₅+4e^-═4NO₃^-，NO${\;}_{3}^{-}$向石墨Ⅰ（填”Ⅰ“或”Ⅱ“）移動(dòng)

Answer 1

分析 （1）已知：①CH₄（g）+4NO（g）=CO₂（g）+2N₂+2H₂O（l）△H=-1250kJ•mol^-1；
②CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-890kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律：$\frac{②-①}{2}$得N₂（g）+O₂（g）=2NO（g），據(jù)此計(jì)算；
（2）O₃氧化NO結(jié)合水洗可產(chǎn)生HNO₃和O₂，結(jié)合原子守恒和得失電子守恒寫出反應(yīng)方程式；
（3）該燃料電池中，負(fù)極上通入NO₂，正極上通入O₂，根據(jù)電解質(zhì)知，負(fù)極電極反應(yīng)式為NO₂-e^-+NO₃^-═N₂O₅，正極電極反應(yīng)式為O₂+2N₂O₅+4e^-═4NO₃^-，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）已知：①CH₄（g）+4NO（g）=CO₂（g）+2N₂+2H₂O（l）△H=-1250kJ•mol^-1；
②CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-890kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律：△H=$\frac{②-①}{2}$=$\frac{-890-（-1250）}{2}$=+180kJ•mol^-1，故答案為：+180kJ•mol^-1；
（2）O₃氧化NO結(jié)合水洗可產(chǎn)生HNO₃和O₂，其反應(yīng)方程式為：3O₃+2NO+H₂O═2HNO₃+3O₂；故答案為：3O₃+2NO+H₂O═2HNO₃+3O₂；
（3）石墨Ⅱ?yàn)檎龢O，電極反應(yīng)式為O₂+2N₂O₅+4e^-═4NO₃^-，所以NO₃^-向負(fù)極移動(dòng)，即NO₃^-向石墨Ⅰ，故答案為：O₂+2N₂O₅+4e^-═4NO₃^-；Ⅰ．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)方程式的書寫、原電池的應(yīng)用、圖象的分析與應(yīng)用等，考查了學(xué)生的分析能力以及對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，題目難度中等．