Question

I.氮和氮的化合物在国防、工农业生产和生活中都有极其广泛的用途。请回答下列问题：

（1）亚硝酰氯（结构式为）是有机合成中的重要试剂，它可由和在常温常压条件下反应制得，反应方程式为：。已知几种化学键的键能数据如表所示：

化学键
键能	243	200	607	630

则    ________。

（2）在一个恒容密闭容器中充入和发生（1）中的反应，在温度分别为℃、℃时测得的物质的量（单位：mol）与时间的关系如下表所示：

t/min 温度	0	5	8	13
	2	1.5	1.3	1.0
	2	1.15	1.0	1.0

①________（填“”“”或“”）。

②温度为时，起始时容器内的压强为，则该反应的平衡常数________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数）（化为最简式）。

（3）近年来，地下水中的氮污染已成为世界性的环境问题。在金属、和依（）的催化作用下，可高效转化酸性溶液中的硝态氮（），其工作原理如图所示。

①表面发生反应的化学方程式为：________。

②若导电基体上的颗粒增多，造成的后果是________。

Ⅱ.利用电化学原理，将、和熔融制成燃料电池，模拟工业电解法精炼银，装置如下图所示。

（4）①甲池工作时，转变成绿色硝化剂，可循环使用，则石墨Ⅱ附近发生的电极反应方程式为________。

②若用10A的电流电解50min后，乙中阴极得到，则该电解池的电解效率为________%。（保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为）

Answer

若Pt颗粒增多，更多转化为存在溶液中，不利于降低溶液中含氮量 O2+2N2O5+4e-=4NO3-

【解析】

Ⅰ.(1)根据△H=反应物总键能-生成物总键能计算；

(2)①根据温度对反应速率的影响分析判断；

②根据三段式，计算平衡时的总压，再根据平衡常数K=计算；

(3)根据原理示意图，Ir的表面氢气和N2O发生反应生成N2和H2O；若导电基体上的Pt颗粒增多，则NO3-会更多的转化成铵根，据此分析解答；

Ⅱ.(4)①甲电池工作时，相当于燃料电池，石墨I为负极，石墨II为正极，据此分析书写电极反应式；②用10A的电流电解50min，计算电子的物质的量，再根据电子转移守恒计算。

Ⅰ.(1)△H=反应物总键能-生成物总键能，△H=243kJ/mol+2×630kJ/mol-2×(200kJ/mol+607kJ/mol)=-111kJ/mol，故答案为：-111；

(2)①根据图表数据，T2℃时0至5min内NO的物质的量变化量大于T1℃时NO的物质的量变化量，说明T2℃反应速率快，则T1＜T2，故答案为：＜；

②

根据阿伏伽德罗定律，同温同体积时，压强与物质的量成正比，则=，则P总=P0，平衡常数K===，故答案为：；

(3)①由原理示意图可知，Ir的表面发生的反应为：H2+N2O═N2+H2O，故答案为：H2+N2O═N2+H2O；

②由原理示意图可知，若导电基体上的Pt颗粒增多，则NO3-会更多的转化成铵根，不利于降低溶液中的含氮量，故答案为：若Pt颗粒增多，则NO3-更多转化为NH4+存在于溶液中，不利于降低溶液中的含氮量；

Ⅱ(4)①甲电池工作时，相当于燃料电池，石墨I为负极，石墨II为正极，石墨Ⅱ上发生的电极反应式为O2+2N2O5+4e-=4NO3-，故答案为：O2+2N2O5+4e-=4NO3-；

②用10A的电流电解50min，则电子的物质的量为mol≈0.3108mol，理论可得到0.3108molAg，而得到21.6gAg，物质的量为=0.2mol，则该电解池的电解效率为×100%=64.3%，故答案为：64.3。