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）氮氧化物產生的環境問題有

 

（填一種）．
（2）氧化-還原法消除氮氧化物的轉化如下：NO

O3

反應I

NO₂

CO(NH2)2

反應II

N₂
①反應Ⅰ為：NO+O₃═NO₂+O₂，生成11.2L O₂（標準狀況）時，轉移電子的物質的量是

 

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

 

．
（3）硝化法是一種古老的生產硫酸的方法，同時實現了氮氧化物的循環轉化，主要反應為：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反應生成NO₂的熱化學方程式

 

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

 

．
③上述反應達平衡后，其它條件不變時，再往容器中同時充入NO₂、SO₂、SO₃、NO各1mol，平衡

 

（填序號）．
A．向正反應方向移動
B．向逆反應方向移動
C．不移動
（4）某化學興趣小組構想將NO轉化為HNO₃，裝置如圖，電極為多孔惰性材料．則負極的電極反應式是

 

．

Answer 1

考點：氮的氧化物的性質及其對環境的影響,熱化學方程式,氧化還原反應的計算,化學平衡的影響因素,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題,元素及其化合物

分析：（1）根據含氮化合物對環境的影響來回答；
（2）①化合價升高值=化合價降低值=轉移電子數，根據化合價的變化來確定電子轉移數目；
②反應方程式中，系數之比等于物質的量之比；
（3）①根據蓋斯定律結合熱化學方程式的書寫來回答；
②根據化學平衡中的三行式進行計算；
③根據Qc和K的關系來確定化學平衡的移動方向；
（4）在原電池的負極上發生失電子的氧化反應．

解答： 解：（1）氮氧化物進入大氣后，不僅會形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學煙霧，故答案為：產生光化學煙霧或形成酸雨；
（2）①NO+O₃═NO₂+O₂，生成1mol氧氣轉移電子是2mol，生成11.2L即0.5mol O₂（標準狀況）時，轉移電子的物質的量是1mol，故答案為：1；
②當n（NO₂）：n[CO（NH₂）₂]=3：2，即NO₂和CO（NH₂）₂的系數之比是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：2NO（g）+O₂（g）=2NO₂（g）可以看成是B-2A得到的，所以該反應的△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，所以二氧化氮的轉化率=

0.375

0.5

×100%=75%，故答案為：75%；
③反應的平衡常數K=

0.375×0.375

0.125×0.125

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

0.875×0.875

0.625×0.625

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

點評：本題考查學生熱化學、電化學以及化學平衡的有關計算知識，是考試的重點和難點，難度中等．