Question

氮氧化物(NO_x)种类很多，造成大气污染的主要是NO和NO₂，研究它们的综合利用有重要意义。

（1）NO可通过氧化-还原法转化为N₂，转化关系如下：

反应Ⅰ的化学方程式是_______；反应Ⅱ的还原剂是_______。

（2）NO还可与C在一定条件下反应得到无污染的气体。NO与C在一定条件下反应的化学方程式是_______。

（3）NO也可直接用活性铁粉转化为N₂。

已知：N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)   △H₁

4Fe(s)+3O₂(g)=2Fe₂O₃(s)   △H₂

则6NO(g)+4Fe(s)=2Fe₂O₃(s)+3N₂(g)   △H ＝___________(用“△H₁”、“△H₂”表示)。

（4）NO₂可电解制备绿色硝化试剂N₂O₅。下图是其原理示意图。

① 阳极电解液中的N₂O₄由NO₂降温转化得到，降温的原因是_______________。

② 阳极区生成N₂O₅的电极反应式是_______________。

③ 阴极区得到一种可循环利用的物质，其化学式是_______________。

Answer

(12分)（1）2NO+O2=2NO2CO(NH2)2(1分)

（2）2NO+C=N2+CO2

（3）△H2－3△H1

（4）①2NO2(g)N2O4(g)△H＜0在其他条件不变时，降温平衡右移，有利于NO2转化为N2O4

②N2O4﹣2e－＋2HNO3＝2N2O5＋2H+(写成N2O4﹣2e－＋2NO3－＝2N2O5给1分)

③N2O4(也可写成NO2)(1分)

【解析】

试题分析：（1）NO与氧气反应生成NO2，方程式为2NO+O2=2NO2，NO2具有氧化性，CO(NH2)2与发生氧化还原反应生成氮气，CO(NH2)2为还原剂；

（2）NO还可与C在一定条件下反应得到无污染的气体，应生成氮气和二氧化碳，方程式为2NO+C═N2+CO2；

（3）已知①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1②4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H2，利用盖斯定律将②-①×3可得6NO(g)+4Fe(s)=2Fe2O3(s)+3N2(g)，则△H=△H2-3△H1；

（4）①2NO2(g)⇌N2O4(g)△H＜0，降低温度向吸热方向移动，即降低温度向生成N2O4的方向移动；

②NO2可电解制备绿色硝化试剂N2O5．N元素化合价升高，NO2被氧化，电极方程式为N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+；

③阳极上N2O4放电生成N2O5，电极反应为N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+，阴极发生2NO3-+2e-+4H+=N2O4+2H2O，则循环使用的物质为N2O4。

【考点定位】考查含氮化合物的性质与应用，题目涉及热化学方程式以及电解知识。

【名师点晴】把握盖斯定律以及电极方程式的书写是解题关键，已知①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1②4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H2，利用盖斯定律将②-①×3可得6NO(g)+4Fe(s)=2Fe2O3(s)+3N2(g)；NO2可电解制备绿色硝化试剂N2O5．N元素化合价升高，NO2被氧化，为电解池阳极反应，阴极浓硝酸被还原生成N2O4，据此解题。