Question

8．氮及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：

（1）NH₃的電子式是．
（2）ii 中 NH₃氧化時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：
4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H₁=-907.28KJ•mol^-1
4NH₃（g）+6NO（g）═5N₂（g）+6H₂O（g）△H₂=-1811.63KJ•mol^-1
則4NH₃（g）+3O₂（g）═2N₂（g）+6H₂O（g）△H₃=-1269.02KJ•mol^-1
（3）iv中反應(yīng) 2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g），其他條件相同時(shí)，分別測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)（p₁、p₂）下隨溫度變化的曲線如圖一所示，則 p₁＜ p₂ （填“＞”“＜”或“=”，下兩空同）；
該反應(yīng)的△H＜0；A、B 兩點(diǎn)的化學(xué)反應(yīng)速率：v（A）＜v（B）． 已知 400℃時(shí)，投入的NO和O2的起始量分別為x mol 和y mol，此時(shí)容器體積為V L，A 點(diǎn)的平衡常數(shù) K=$\frac{4V}{9（y-0.2x）}$（用x、y、V表示）．
（4）利用電化學(xué)降解法治理水中的硝酸鹽污染（如圖二），電解槽中間用質(zhì)子交換膜隔開，污水放入II區(qū)，通電使NO₃^-轉(zhuǎn)化為N₂，a為電源的正極，Ag-Pt電極上的電極反應(yīng)式是2NO₃^-+10e^-+12H⁺=N₂↑+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)共價(jià)化合物電子式的書寫規(guī)則書寫；
（2）由①4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H₁=-907.28KJ•mol^-1；②4NH₃（g）+6NO（g）═5N₂（g）+6H₂O（g）△H₂=-1811.63KJ•mol^-1，根據(jù)蓋斯定律可知：△H=（①×3+2×②）×$\frac{1}{5}$，由此分析解答；
（3）相同溫度下，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則NO的轉(zhuǎn)化率增大，則p₁＜p₂；相同壓強(qiáng)下，升高溫度，NO轉(zhuǎn)化率減小，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則△H＜0；壓強(qiáng)大，反應(yīng)速率大，B點(diǎn)壓強(qiáng)是p₂，所以v（A）＜v（B）；根據(jù)三行式求平衡常數(shù)，
         2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g），
n（初）：x mol      y mol             0
n（變）0.4x        0.2x               0.4x
n（平）0.6x        y-0.2x            0.4x，
所以平衡常數(shù)K=$\frac{（\frac{0.4x}{V}）^{2}}{（\frac{0.6x}{V}）^{2}•\frac{y-0.2x}{V}}$=$\frac{4V}{9（y-0.2x）}$；
（4）污水放入II區(qū)，通電使NO₃^-轉(zhuǎn)化為N₂，氮元素的化合價(jià)降低發(fā)生還原反應(yīng)是電解池的陰極，所以b是原電池的負(fù)極，則Ag-Pt電極上的電極反應(yīng)式是2NO₃^-+10e^-+12H⁺=N₂↑+6H₂O．

解答 解：（1）氨氣是共價(jià)化合物，各原子間通過共用電子對形成共價(jià)鍵，所以其電子式為，故答案為：；
（2）由①4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H₁=-907.28KJ•mol^-1；②4NH₃（g）+6NO（g）═5N₂（g）+6H₂O（g）△H₂=-1811.63KJ•mol^-1，根據(jù)蓋斯定律可知：△H=（①×3+2×②）×$\frac{1}{5}$=$\frac{1}{5}$×（-907.28×3-2×1811.63）=-1269.02KJ•mol^-1，
故答案為：-1269.02；
（3）相同溫度下，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則NO的轉(zhuǎn)化率增大，則p₁＜p₂，相同壓強(qiáng)下，升高溫度，NO轉(zhuǎn)化率減小，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則△H＜0；壓強(qiáng)大，反應(yīng)速率大，B點(diǎn)壓強(qiáng)是p₂，所以v（A）＜v（B）；
         2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g），
n（初）：x mol      y mol             0
n（變）0.4x        0.2x               0.4x
n（平）0.6x        y-0.2x            0.4x，
所以平衡常數(shù)K=$\frac{（\frac{0.4x}{V}）^{2}}{（\frac{0.6x}{V}）^{2}•\frac{y-0.2x}{V}}$=$\frac{4V}{9（y-0.2x）}$，
故答案為：＜；＜；＜；$\frac{4V}{9（y-0.2x）}$；
（4）污水放入II區(qū)，通電使NO₃^-轉(zhuǎn)化為N₂，氮元素的化合價(jià)降低發(fā)生還原反應(yīng)是電解池的陰極，所以b是原電池的負(fù)極，a是電源的正極，則Ag-Pt電極上的電極反應(yīng)式是2NO₃^-+10e^-+12H⁺=N₂↑+6H₂O，
故答案為：正；2NO₃^-+10e^-+12H⁺=N₂↑+6H₂O．

點(diǎn)評 本題考查了蓋斯定律、化學(xué)平衡移動(dòng)、電解原理，明確陰陽極上發(fā)生的電極反應(yīng)、陰陽極的判斷方法等知識點(diǎn)即可解答，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，難度中等．