Question

【题目】氮和氮的化合物在工农业生产、国防和生活中都有极其广泛的用途。请回答下列与氮元素有关的问题：

（1）亚硝酸氯（结构式为Cl-N=O）是有机合成中的重要试剂，可由Cl2和NO在通常条件下反应制得，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	a	607	630

当Cl2与NO反应生成ClNO的过程中转移了4mol电子，理论上放出的热量为___kJ。（用数字和字母表示）

（2）温度一定时，在一个体积为1L的密闭容器中通入2mol NO和1mol Cl2，10min时ClNO体积占气体总体积40%，反应开始到10min内NO的平均反应速率：=___。

（3）利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，装置如图所示：

电池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y（N2O5），可循环使用，则石墨Ⅱ为电源____极，石墨Ⅱ附近发生的电极反应式为___。

（4）含氮废水进入水体会造成富营养化，常使用次氯酸去除氨氮（以NH4+表示），生成无毒无害物质。次氯酸氧化除去氨氮的离子反应方程式是____。

Answer 1

【答案】 0.1 正

【解析】

（1）先依据所给的化学方程式找到转移电子数与放热的关系，然后列正比例式进行求算；

（2）利用三段式求出NO的浓度改变量，除以时间即可；

（3）明确价态变化，明确正负极，考虑题给信息，写出电极反应式；

（4）根据题给的信息，明确反应物和产物，利用化合价升降总数相等配平即可。

（1）从反应方程式2NO+Cl22ClNO来看，每消耗1mol Cl2，转移2mol电子，放出的热量为(a+607)×2-2×630-243=(2a-289)kJ，所以转移4mol电子，放出热量为2×(2a-289)kJ=(4a-578)kJ；

（2） 根据化学方程式：

2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)

初始 2 1 0

变化 2x x 2x

剩余 2-2x 1-x 2x

10min时ClNO体积占气体总体积的40%，则其物质的量分数也为40%，即=0.4，解得x=0.5mol，所以开始到10min内NO的平均反应速率=0.1mol·L-1·min-1；

（3）石墨II处通入了O2，发生了还原反应，对应原电池的正极。发生的电极反应式为：O2+N2O5+4e-=2NO3-，注意看清图示中的N2O5进入了正极区域；

（4）次氯酸是强氧化剂，NH4+被氧化为氮气，反应的离子方程式为：2NH4++3HClO=N2↑+3H2O+5H++3Cl-。