[题目]消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题.(1)已知:反应Ⅰ N2(g)+O2(g)＝2NO(g) ΔH＝a kJ·mol-1反应Ⅱ 2NO(g)+O2(g)＝2NO2(g) ΔH＝b kJ·mol-1反应Ⅲ 4NH3(g)+5O2(g)＝4NO(g)+6H2O(l) ΔH＝c kJ·mol-1①写出NO2和NH3反应生成N2和� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。

（1）已知：反应Ⅰ N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) ΔH＝a kJ·mol－1

反应Ⅱ 2NO(g)＋O2(g)＝2NO2(g) ΔH＝b kJ·mol－1

反应Ⅲ 4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(l) ΔH＝c kJ·mol－1

①写出NO2和NH3反应生成N2和液态水的热化学反应方程式______。

②反应Ⅰ中各物质所含化学键键能总和数据如下表，a＝______。

物质	N2	O2	NO
每摩尔物质所含键能总和/kJ·mol－1	946	498	630

（2）用次氯酸钠除去氨氮的原理如图所示。该图示的总反应化学方程式为______。

（3）某微生物膜技术能利用电解原理将弱碱性水中的NO还原为N2，工作原理如图所示。

①写出阴极的电极反应式：______。

②理论上，若除去0.04 mol NO，阳极生成气体的体积为______。(标准状况)

【答案】6NO2(g)＋8NH3(g)＝7N2(g)＋12H2O(l) ΔH＝(2c－7a－3b) kJ·mol－1 ＋184 2NH3＋3NaClO＝N2＋3NaCl＋3H2O 2NO＋10 e＋6H2O＝N2↑＋12OH－ 1.12 L

【解析】

（1）①根据已知热化学方程式，并结合盖斯定律进行计算；

②根据ΔH＝反应物的键能总和-生成物的键能总和；

（2）根据图示，由始态和终态判断反应物中NH3被氧化为N2，NaClO被还原为NaCl，生成1molN2转移6mol电子，根据得失电子守恒知需要3molNaClO，再结合元素守恒配平总反应的化学方程式；

（3）①该装置为电解池，电解池的阴极发生还原反应，已知利用该装置可将弱碱性水中的NO还原为N2，N元素化合价降低，发生还原反应，则NO为阴极反应物，N2为生成物；

②根据阴阳两极转移电子数相等进行计算。

（1）①根据已知热化学方程式，结合盖斯定律，可知反应Ⅲ×2-反应Ⅱ×3-反应Ⅰ×7得到NO2和NH3反应生成N2和液态水的热化学方程式为：6NO2(g)＋8NH3(g)＝7N2(g)＋12H2O(l) ΔH＝(2c－7a－3b) kJ·mol-1；

故答案为：6NO2(g)＋8NH3(g)＝7N2(g)＋12H2O(l) ΔH＝(2c－7a－3b) kJ·mol-1；

②根据ΔH＝反应物的键能总和-生成物的键能总和，可知反应I的ΔH＝（946+498-2×630）kJ·mol－1=+184 kJ·mol－1，则a=+184；

故答案为：+184；

（2）根据图示，由始态和终态判断反应物中NH3被氧化为N2，NaClO被还原为NaCl，生成1molN2转移6mol电子，根据得失电子守恒知需要3molNaClO，再结合元素守恒配平总反应的化学方程式为：2NH3＋3NaClO＝N2＋3NaCl＋3H2O；

故答案为：2NH3＋3NaClO＝N2＋3NaCl＋3H2O；

（3）①该装置为电解池，电解池的阴极发生还原反应，已知利用该装置可将弱碱性水中的NO还原为N2，N元素化合价降低，发生还原反应，则NO为阴极反应物，N2为生成物，电极反应式为：2NO＋10 e＋6H2O＝N2↑＋12OH－；

故答案为：2NO＋10 e＋6H2O＝N2↑＋12OH－；

②已知阴极反应式2NO＋10 e＋6H2O＝N2↑＋12OH－，则理论上，若除去0.04 mol NO，转移0.2mol电子，阳极上生成氧气，生成1mol氧气转移4mol电子，则转移0.2mol电子，生成氧气0.05mol，V=0.05mol×22.4L/mol=1.12 L；

故答案为：1.12 L。

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