Question

（14分）煤粉中的氮元素在使用过程中的转化关系如下图所示：

（1）②中NH₃参与反应的化学方程式为           。

（2）③中加入的物质可以是           （填字母序号）。

a.空气        b.CO         c.KNO₃          d.NH₃

（3）焦炭氮中有一种常见的含氮有机物吡啶（），其分子中相邻的C和N原子相比，N原子吸引电子能力更           （填“强”或“弱”），从原子结构角度解释原因：         。

（4）已知：N₂(g) ＋ O₂(g)===2NO(g)    ΔH = a kJ·mol^-1

N₂(g) ＋ 3H₂(g)===2NH₃(g)   ΔH = b kJ·mol^-1

2H₂(g) ＋ O₂(g)===2H₂O(l)   ΔH = c kJ·mol^-1

反应后恢复至常温常压，①中NH₃参与反应的热化学方程式为           。

（5）用间接电化学法除去NO的过程，如下图所示：

已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，写出阴极的电极反应式：           。

用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理：           。

Answer

（1）4NH3+5O24NO+6H2O

（2）bd

（3）强 C和N原子在同一周期（或电子层数相同），N原子核电荷数更大，原子半径更小，原子核对外层电子的吸引力更强

（4）4NH3(g) + 6NO(g)===5N2(g) + 6H2O(l) ΔH = (3c-3a-2b) kJ·mol-1

（5）2HSO3- + 2e- + 2H+===S2O42- + 2H2O

2NO + 2S2O42- +2H2O===N2 + 4HSO3-

【解析】

试题分析：（1）氨气在催化剂加热条件下与氧气反应生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O；

（2）③中是氧化还原反应，氮由+2价变成0价，NO是氧化剂，应加还原剂，所以选CO和氨气；

（3）C和N原子在同一周期（或电子层数相同），N原子核电荷数更大，原子半径更小，原子核对外层电子的吸引力更强；

（4）①的反应为：4NH3（g）+6NO（g）═5N2（g）+6H2O（l），根据盖斯定律△H=3×③-3×①-2×②，得△H=（3c-3a-2b） kJ•mol-1，所以热化学方程式为：4NH3（g）+6NO（g）═5N2（g）+6H2O（l）△H=（3c-3a-2b） kJ•mol-1；

（5）根据电解池中阳氧化阴还原，阴极发生还原反应，根据图示，亚硫酸氢根离子得电子生成硫代硫酸根离子，电极反应式为：2HSO3-+2e-+2H+═S2O42-+2H2O；硫代硫酸根离子与一氧化氮发生氧化还原反应，生成氮气，离子反应方程式为：2NO+2S2O42-+2H2O═N2+4HSO3-。

考点：考查氮的化合物的性质、盖斯定律、电解池原理应用