Question

硝酸是一種重要的化工原料，工業上一般以氨氣為原料來制備硝酸。請回答：
（1）氨氣催化氧化的化學方程式為 ____________________ 。
（2）硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣，目前科學家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮氣和水，反應機理為：
CH₄(g)+4NO₂(g)＝4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)   △H= －574kJ/mol
CH₄(g)+4NO(g)＝2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)    △H= －1160kJ/mol
則甲烷直接將NO₂還原為N₂的熱化學方程式為_________________。
（3）氨氣若在純氧中燃燒，則發生反應為4NH₃+3O₂2N₂+6H₂O，科學家利用此原理，設計成氨氣-氧氣燃料電池，則通入氨氣的電極是_________（填“正極”或“負極”）；堿性條件下，該電極發生反應的電極反應式為_________________ 。
（4）制得的硝酸可以跟金屬銅反應生成硝酸銅溶液，用石墨電極電解該硝酸銅溶液，則電解過程中陽極的電極反應式為__________________。

Answer 1

（1）
（2）CH₄(g)+2NO₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g)+N₂(g)   △H＝－867kJ/mol
（3）負極； 2NH₃ + 6OH^- = N₂ +6H₂O + 6e^-
（4）4OH^-=O₂↑+2H₂O+4e^-