Question

某地今年启动11项工程治理氮磷污染，以保护空气环境和饮用水源。下面是有关氮污染防治及处理方法。据此回答下列问题：

（1）已知CO可将NO转化为N₂，某研究小组在实验室研究反应条件对NO转化率的影响。

①由图1可知CO的百分含量越高，NO的转化率越______________（填“高”或“低”）。

②当时，NO的转化率随温度的变化如图2所示，则应控制反应的最佳温度在___________左右。

（2）在催化剂存在的条件下，用H₂将NO还原为N₂。已知：

则氢气和一氧化氮反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式是___________________。

（3）氨气一氮氧化物燃料电池可用于处理氮氧化物，防止空气污染，其装置如图所示。通入氨气的电极为_____________（填“正极”或“负极”）。负极的电极反应式为_______________。

Answer

（1）①高（1分）②900K(2分)

（2）2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=－734.7kJ·mol-1(2分)

（3）负极(1分)；2NH3－6e－=N2+6H+（2分）

【解析】

试题分析：

（1）①由图1可知CO的百分含量越高，NO的转化率越高。

②图2中900K时，NO的转化率最高，则反应的最佳温度在900K左右。

（2）由图可知，反应物断键共吸收热量（2×630kJ·mol-1+2×436kJ·mol-1），成键共放出热量（941.7kJ·mol-1+2×962.5kJ·mol-1）。所以氢气和一氧化氮反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式是2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=－734.7kJ·mol-1。

（3）该原电池的目的是将氮氧化物处理为无害的N2，防止空气污染，所以通入氨气的电极为负极，通入氮氧化物的电极为正极。也可以根据原电池中H+从左到右移动，判断出装置中左边的电极为负极。负极上通入氨气后转化为了N2，所以酸性介质下的负极电极方程式为2NH3－6e－=N2+6H+。

考点：热化学方程式的书写，转化率的判断，原电池原理等。