Question

17．氮氧化合物是大气污染的重要因素．
（1）汽车排放的尾气中含NO，生成NO的反应的化学方程式为N₂+O₂$\frac{\underline{\;放电或高温\;}}{\;}$2NO．
（2）采取还原法，用炭粉可将氮氧化物还原．
已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.6kJ•mol^-1
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1
则反应 C（s）+2NO（g）=CO₂（g）+N₂（g）△H=-574.1kJ•mol^-1．
（3）将NO₂变成无害的N₂要找到适合的物质G与适当的反应条件，G应为还原剂（填写“氧化剂”或“还原剂”）．下式中X必须为无污染的物质，系数n可以为0．
NO₂+G$\stackrel{催化剂}{→}$N₂+H₂O+nX（未配平的反应式）．
下列化合物中，满足上述反应式中的G是ad（填写字母）．
a．NH₃         b．CO₂         c．SO₂         d．CH₃CH₂OH
（4）治理水中硝酸盐污染的方法是：
①催化反硝化法中，用H₂将NO₃^-还原为N₂，一段时间后，溶液的碱性明显增强．则反应的离子方程式为：2NO₃^-+5H₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+2OH^-+4H₂O．
②在酸性条件下，电化学降解NO₃^-的原理如图，电源正极为：A（选填“A”或“B”），阴极反应式为：2NO₃^-+12H⁺+10e^-=N₂↑+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）氮气和氧气在闪电的条件下转化为一氧化氮；
（2）根据盖斯定律来计算化学反应的焓变；
（3）根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂的特点结合常见的氧化剂和还原剂来回答；
（4）①根据信息：用H₂将NO₃^-还原为N₂，一段时间后，溶液的碱性明显增强，即生成氢氧根离子，据此书写方程式；
②在电解池的阴极上发生得电子的还原反应，据此书写电极反应．

解答 解：（1）氮气和氧气在闪电的条件下转化为一氧化氮，反应为：N₂+O₂$\frac{\underline{\;放电或高温\;}}{\;}$2NO，故答案为：N₂+O₂$\frac{\underline{\;放电或高温\;}}{\;}$2NO；
（2）已知：①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.6kJ•mol^-1
②C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1
则反应 C（s）+2NO（g）═CO₂（g）+N₂（g）可以是②-①得到，所以该反应的△H=-393.5kJ•mol^-1-180.6kJ•mol^-1=-574.1kJ•mol^-1，
C（s）+2NO（g）═CO₂（g）+N₂（g）△H=-574.1kJ•mol^-1，
故答案为：-574.1；
（3）将NO₂变成无害的N₂中，氮元素的化合价降低了，二氧化氮做氧化剂，需要加入还原剂，在下列四种物质：a．NH₃ b．CO₂ c．SO₂ d．CH₃CH₂OH中，能被二氧化氮氧化具有还原性的物质有乙醇和NH₃，故答案为：还原剂；ad；
（4）①根据信息：用H₂将NO₃^-还原为N₂，一段时间后，溶液的碱性明显增强，即生成氢氧根离子，发生的反应为：2NO₃^-+5H₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+2OH^-+4H₂O，
故答案为：2NO₃^-+5H₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+2OH^-+4H₂O；
②根据装置图示可以看出，右端电极上发生得电子的还原反应，即为阴极，反应式为：2NO₃^-+12 H⁺+10e^-=N₂↑+6H₂O，所以B是负极，A是正极，
故答案为：A；2NO₃^-+12 H⁺+10e^-=N₂↑+6H₂O．

点评 本题考查氧化还原反应，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意氧化还原反应与电化学的联系，题目难度不大．