Question

14．煤粉中的氮元素在使用過程中的轉(zhuǎn)化關系如圖1所示：
（1）②中NH₃參與反應的化學方程式為4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O．
（2）③中加入的物質(zhì)可以是bd（填字母序號）．
a．空氣        b．CO         c．KNO₃      d．NH₃
（3）焦炭氮中有一種常見的含氮有機物吡啶（），其分子中相鄰的C和N原子相比，N原子吸引電子能力更強（填“強”或“弱”），從原子結(jié)構(gòu)角度解釋原因：C和N原子在同一周期（或電子層數(shù)相同），N原子核電荷數(shù)更大，原子半徑更小，原子核對外層電子的吸引力更強．
（4）已知：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=a kJ•mol^-1
N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=b kJ•mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=c kJ•mol^-1
反應后恢復至常溫常壓，①中NH₃參與反應的熱化學方程式為4NH₃（g）+6NO（g）═5N₂（g）+6H₂O（l）△H=（3c-3a-2b）kJ•mol^-1．
（5）用間接電化學法除去NO的過程，如圖2所示：
已知電解池的陰極室中溶液的pH在4～7之間，寫出陰極的電極反應式：2HSO₃^-+2e^-+2H⁺═S₂O₄^2-+2H₂O．用離子方程式表示吸收池中除去NO的原理：2NO+2S₂O₄^2-+2H₂O═N₂+4HSO₃^-．

Answer 1

分析 （1）氨氣在催化劑條件下與氧氣反應生成一氧化氮和水；
（2）由圖表可知，氮由+2價變成0價，應加還原劑；
（3）N的電負極強，所以N原子吸引電子能力更強，C和N原子在同一周期（或電子層數(shù)相同），N原子核電荷數(shù)更大，原子半徑更小，原子核對外層電子的吸引力更強；
（4）運用蓋斯定律解題；
（5）陰極發(fā)生還原反應，是亞硫酸氫根離子，得電子，生成硫代硫酸根離子；硫代硫酸根離子與一氧化氮發(fā)生氧化還原反應，生成氮氣．

解答 解：（1）氨氣在催化劑條件下與氧氣反應生成一氧化氮和水，為重要的工業(yè)反應，反應的化學方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O；
（2）氮由+2價變成0價，應加還原劑，CO和氨氣，故選：bd；
（3）N的電負極強，所以N原子吸引電子能力更強，由于C和N原子在同一周期（或電子層數(shù)相同），N原子核電荷數(shù)更大，原子半徑更小，原子核對外層電子的吸引力更強，故答案為：強；C和N原子在同一周期（或電子層數(shù)相同），N原子核電荷數(shù)更大，原子半徑更小，原子核對外層電子的吸引力更強；
（4）已知：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=a kJ•mol^-1 …①；N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=b kJ•mol^-1…②；2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=c kJ•mol^-1…③；而①的反應為：4NH₃（g）+6NO（g）═5N₂（g）+6H₂O（l），所以△H=3③-3①-2②，則△H=（3c-3a-2b） kJ•mol^-1，所以熱化學方程式為：4NH₃（g）+6NO（g）═5N₂（g）+6H₂O（l）△H=（3c-3a-2b） kJ•mol^-1，故答案為：4NH₃（g）+6NO（g）═5N₂（g）+6H₂O（l）△H=（3c-3a-2b） kJ•mol^-1；
（5）陰極發(fā)生還原反應，是亞硫酸氫根離子，得電子，生成硫代硫酸根離子，電極反應式為：2HSO₃^-+2e^-+2H⁺═S₂O₄^2-+2H₂O；硫代硫酸根離子與一氧化氮發(fā)生氧化還原反應，生成氮氣，離子反應方程式為：2NO+2S₂O₄^2-+2H₂O═N₂+4HSO₃^-，故答案為：2HSO₃^-+2e^-+2H⁺═S₂O₄^2-+2H₂O；2NO+2S₂O₄^2-+2H₂O═N₂+4HSO₃^-．

點評 本題考查較為綜合，涉及氨氣的制備、性質(zhì)以及氮氧化物的性質(zhì)，側(cè)重于基礎知識的考查，題目較為簡單，注意相關基礎知識的學習與積累．