Question

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 + 2HSO3-

【解析】

试题分析：（1）②中NH3与氧气反应生成NO和水，反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。

（2）③中实现的化学反应是由NO生成N2，氮元素的化合价由+2价得电子生成0价氮气，NO做氧化剂，所以加入的物质必须具有还原性，符合条件的有CO和NH3 ，选bd。

（3）C和N元素在同一周期，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，所以C和N原子相比，N原子吸引电子能力更强。

（4）根据盖斯定律，将三个方程式进行组合，消去无用的氢气、氧气，则NH3 和NO反应生成氮气和水的热化学方程式为：4NH3（g) + 6NO（g)= 5N2（g) + 6H2O（l) ΔH = （3c-3a-2b) kJ·mol-1

（5）根据电解池装置图可知，在阴极HSO3-得电子生成S2O42-，则阴极的电极反应为式为：2HSO3- + 2e- + 2H+=S2O42-+ 2H2O ，在吸收池中NO和S2O42-反应生成氮气和HSO3-，再根据化合价升降相等，电荷守恒、原子守恒配平，则吸收池中除去NO的原理为2NO + 2S2O42- +2H2O = N2 + 2HSO3-

考点：考查氮及其化合物的性质，盖斯定律的应用，热化学方程式的书写，电解的工作原理等知识。