Question

【題目】I.NO是一種常見化合物，對(duì)其進(jìn)行研究具有重要的價(jià)值和意義。

（1）2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=akJ/mol的反應(yīng)歷程與能量變化關(guān)系如圖所示。

①a___0(填＞或＜)

②已知：第Ⅱ步反應(yīng)為：NO3(g)+NO(g)=2NO2(g) △H=bkJ/mol

第I步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為___。

（2）汽車尾氣中常含有NO。NH3在加熱和催化劑存在的條件下能消除NO的污染。

已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=—905kJ/mol

4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=—1268kJ/mol

NH3與NO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為___。

（3）工業(yè)上NO的重要來源是NH3，NH3也可作為燃料設(shè)計(jì)成堿性燃料電池，在堿性條件下，燃料電池產(chǎn)物主要為N2。燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為___。氨氣作為燃料的電池和含碳化合物作為燃料的電池相比，主要的優(yōu)點(diǎn)是___。

II.含乙酸鈉和對(duì)氯酚的廢水可通過如下裝置處理，其原理如圖所示：

（1）寫出HCO3-的電子式___。乙酸鈉中含有的化學(xué)鍵類型有___。

（2）電池的正極是___，溶液中H+的移動(dòng)方向是___(填A→B或B→A)

（3）B極發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為___。

Answer 1

【答案】< O2(g)+NO(g)=NO3(g) △H=(a-b)kJ/mol 6NO(g)+4NH3(g)=5N2(8)+6H2O(g) △H=-1812.5kJ/mol 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O 不會(huì)釋放溫室氣體CO2 離子鍵、共價(jià)鍵 A B→A CH3COO--8e-+4H2O=2HCO3-+9H+

【解析】

I．(1)①反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，則反應(yīng)為放熱反應(yīng)；

②總反應(yīng)為：2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H=akJmol-1，第Ⅱ步反應(yīng)：NO3(g)+NO(g)═2NO2(g)△H=bkJmol-1，根據(jù)蓋斯定律：第Ⅰ步反應(yīng)=總反應(yīng)-第Ⅱ步反應(yīng)得到第Ⅰ步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式；

(2)已知：①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=—905kJ/mol，②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=—1268kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律可知② -①即可得6NO(g)+4NH3(g)=5N2(8)+6H2O(g) ，再由此計(jì)算△H即可；

(3)NH3為燃料的堿性燃料電池，產(chǎn)物主要為N2，電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；含碳化合物作為燃料的電池，產(chǎn)物為CO2氣體，易造成溫室效應(yīng)；

II．A極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成-OH，說明A為正極，而原電池中氫離子的移動(dòng)方向是從負(fù)極流向正極，所以B是電池的負(fù)極。

I．(1)①由圖示可知2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的反應(yīng)物總能量大于生成物的總能量，則反應(yīng)放熱，即 a＜0；

②總反應(yīng)為：2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H=akJmol-1，第Ⅱ步反應(yīng)：NO3(g)+NO(g)═2NO2(g)△H=bkJmol-1，由蓋斯定律有：第Ⅰ步反應(yīng)=總反應(yīng)-第Ⅱ步反應(yīng)得到第Ⅰ步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式O2(g)+NO(g)=NO3(g)△H=(a-b)kJmol-1；

(2)已知：①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=—905kJ/mol，②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=—1268kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律可知② -①即可得6NO(g)+4NH3(g)=5N2(8)+6H2O(g) ，則△H=(—1268kJ/mol) -(—905kJ/mol)=-1812.5kJ/mol，即NH3與NO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為6NO(g)+4NH3(g)=5N2(8)+6H2O(g) △H=-1812.5kJ/mol；

(3)NH3為燃料的堿性燃料電池，產(chǎn)物主要為N2，電池負(fù)極為NH3發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；含碳化合物作為燃料的電池，產(chǎn)物為CO2氣體，則氨氣作為燃料的電池可減小溫室氣體CO2釋放；

II．(1)HCO3-的電子式為；乙酸鈉是鹽，離子型化合物，含有的化學(xué)鍵類型有離子鍵、共價(jià)鍵；

(2)A極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成-OH，則A為正極，而原電池中氫離子的移動(dòng)方向是從負(fù)極流向正極，即溶液中H+的移動(dòng)方向是B→A；

(3)B極為負(fù)極，CH3COO-發(fā)生氧化反應(yīng)生成HCO3-，電極反應(yīng)方程式為CH3COO--8e-+4H2O=2HCO3-+9H+。