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 +4HSO3-

【解析】

试题分析：（1）根据转化关系流程图可知，氨气与氧气反应生成NO和水，则②中NH3参与反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O；

（2）由NO生成N2，氮元素化合价有+2价降低到0价，得电子做氧化剂，则加入的物质必须做还原剂，失电子，化合价升高，a． 空气中氮元素是0价，无法再失电子生成氮气，错误；b． CO中碳元素能从+2价失电子生成+4价CO2 ，正确；c． KNO3 中各元素均不能失电子做还原剂，错误；d． NH3中氮元素能由-3价失电子生成0价的氮气，正确；选bd。

（3）因为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，所以分子中相邻的C和N原子相比，N原子吸引电子能力更强。

（4）根据转化关系流程图可知，①中NH3与NO反应生成N2和水，化学方程式为4NH3 + 6NO= 5N2+ 6H2O，再根据盖斯定律，三式×3-一式×3-二式×2得热化学方程式为：4NH3（g） + 6NO（g）= 5N2（g） + 6H2O（l） ΔH = （3c-3a-2b） kJ·mol-1；

（5）根据电解装置图可知，阴极为HSO3-得电子生成S2O42-,则阴极的电极反应式为2HSO3- + 2e- + 2H+=S2O42-+ 2H2O，反应生成的S2O42-与NO发生氧化还原反应生成氮气和HSO3-，则吸收池中除去NO的原理为2NO + 2S2O42-+ 2H2O = N2 +4HSO3-。

考点：考查氮及其化合物的性质，盖斯定律的应用，电解的工作原理等知识。