Question

9．氮的氧化物（如NO₂、N₂O₄、N₂O₅等）应用很广．在一定条件下可以相互转化．
（1）N₂O₅可通过电解或臭氧氧化N₂O₄的方法制备．电解装置如图所示（隔膜用于阻止水分子通过），其阳极反应式为N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺．．
已知：2NO（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H₁
NO（g）+O₃（g）=NO₂（g）+O₂（g）△H₂
2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H₃
2N₂O₅（g）=4NO₂（g）+O₂（g）△H₄
则反应N₂O₄（g）+O₂（g）=N₂O₅（g）+O₂（g）的△H=△H₂-$\frac{1}{2}$△H₁-△H₃-$\frac{1}{2}$△H₄

Answer 1

分析 （1）由N₂O₄制取N₂O₅需要失去电子，所以N₂O₅在阳极区生成，N₂O₄在阳极发生氧化反应失去电子生成N₂O₅；
（2）①2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）△H₁
②NO（g）+O₃（g）═NO₂（g）+O₂（g）△H₂
③2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H₃
④2N₂O₅（g）═4NO₂（g）+O₂（g）△H₄
将方程式②-$\frac{1}{2}$①-③-$\frac{1}{2}$④得N₂O₄（g）+O₃（g）═N₂O₅（g）+O₂（g），焓变进行相应的改变．

解答 解：（1）从电解原理来看，N₂O₄制备N₂O₅为氧化反应，则N₂O₅应在阳极区生成，反应式为N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺，
故答案为：N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺；
（2）①2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）△H₁
②NO（g）+O₃（g）═NO₂（g）+O₂（g）△H₂
③2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H₃
④2N₂O₅（g）═4NO₂（g）+O₂（g）△H₄
将方程式②-$\frac{1}{2}$①-③-$\frac{1}{2}$④得N₂O₄（g）+O₃（g）═N₂O₅（g）+O₂（g），
则该反应△H=△H₂-$\frac{1}{2}$△H₁-△H₃-$\frac{1}{2}$△H₄，
故答案为：△H₂-$\frac{1}{2}$△H₁-△H₃-$\frac{1}{2}$△H₄．

点评 本题为综合题，涉及电解池工作原理、反应热的计算，为高频考点，明确电解池工作原理、能够由已知方程式正确构建目标方程式是解本题关键，侧重考查学生分析计算能力，题目难度中等．