Question

硝酸是一种重要的化工原料，工业上一般以氨气为原料来制备硝酸。请回答：

（1）氨气催化氧化的化学方程式为                                                       。

（2）硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：

CH₄(g)+4NO₂(g)＝4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)   △H= －574kJ·mol^－1

CH₄(g)+4NO(g)＝2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)    △H= －1160kJ·mol^－1

则甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为：                                          。

（3）氨气若在纯氧中燃烧，则发生反应为4NH₃+3O₂  ^点燃  2N₂+6H₂O，科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极是_________（填“正极”或“负极”）；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为                                  。

（4）制得的硝酸可以跟金属铜反应生成硝酸铜溶液，用石墨电极电解该硝酸铜溶液，则电解过程中阳极的电极反应式为                                      。

Answer 1

（1）（2分）

（2）CH₄(g)+2NO₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g)+N₂(g)   △H＝－867kJ·mol^－1（2分）

（3）负极（1分）；  2NH₃ + 6OH^- = N₂ +6H₂O + 6e^-（2分）

（4）4OH^-=O₂↑+2H₂O+4e^-（2分）