Question

【題目】為迎接G20峰會(huì)的到來，浙江加大了對環(huán)境治理的力度。其中對含氮化物的處理是一個(gè)重要的課題。

Ⅰ.氮氧化物

（1）已知：N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化情況如下

①2NO(g) N2(g)+O2(g) △H=_______________

②你認(rèn)為該反應(yīng)能否自發(fā)，并說明理由____________________________________

（2）科學(xué)家利用2NO(g) N2(g)+O2(g)來消除NO的污染。1molNO在恒溫、容積恒定為1L的密閉容器中反應(yīng)，10min后達(dá)到平衡，NO的物質(zhì)的量為0.4mol。在第15min時(shí)，保持溫度不變，將容器的體積迅速增大至2L并保持恒容，第25min時(shí)到達(dá)平衡；第30min時(shí)，保持溫度和體積不變，向容器中再通入0.2molNO，第50min時(shí)達(dá)到平衡，請?jiān)谟覉D中畫出從第15min起到70minNO的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線。_________

Ⅱ.亞硝酸鹽

（1）來源：用氧化性熔融鹽處理鋼鐵表面氧化膜時(shí)會(huì)產(chǎn)生污染物亞硝酸鹽，請寫出FeO與NaNO3在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)________________________。

（2）電化學(xué)處理：用電解法降解NO2其原理如下圖所示電源正極為_______（填A或B），陰極反應(yīng)式為__________________________________ 。

Answer 1

【答案】－180kJ/mol該反應(yīng)△H＜0，若△S＞0則反應(yīng)一定自發(fā)；若△S＜0則反應(yīng)在低溫下自發(fā)2FeO+NaNO3Fe2O3+NaNO2A2NO2－+6e－+4H2O=N2↑+8OH－

【解析】

Ⅰ．（1）.①.2NO（g）N2（g）+O2（g），反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和；②.如能自發(fā)進(jìn)行，應(yīng)滿足△H-T△S<0；

（2）. 對于2NO(g) N2(g)+O2(g)，1molNO在恒溫、容積恒定為1L的密閉容器中反應(yīng)，10min后達(dá)到平衡，NO的物質(zhì)的量為0.4mol，在第15min時(shí)，保持溫度不變，將容器的體積迅速增大至2L并保持恒容，因反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，則平衡不移動(dòng)，第30min時(shí)，保持溫度和體積不變，向容器中再通入0.2molNO，NO的物質(zhì)的量濃度增大，平衡正向移動(dòng)，但達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的百分含量不變，則第50min時(shí)達(dá)到平衡，NO的物質(zhì)的量應(yīng)變?yōu)?/span>0.48mol；

Ⅱ．（1）.FeO與NaNO3在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成氧化鐵和亞硝酸鈉；（2）.據(jù)圖可知，用電解法降解NO2－時(shí)，NO2－在陰極被還原生成氮?dú)猓瑒tA為正極，B為負(fù)極。

Ⅰ.(1).①.2NO(g) N2(g)+O2(g)，反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和，△H=(2×632kJ/mol)(946kJ/mol+498kJ/mol)=180kJ/mol，故答案為：180kJ/mol；

②.如能自發(fā)進(jìn)行，應(yīng)滿足△HT△S<0，該反應(yīng)的△H<0，所以若△S>0則反應(yīng)一定自發(fā)，若△S<0則反應(yīng)在低溫下自發(fā)，故答案為：該反應(yīng)△H<0，若△S>0則反應(yīng)一定自發(fā)；若△S<0則反應(yīng)在低溫下自發(fā)；

(2).1molNO在恒溫、容積恒定為1L的密閉容器中反應(yīng)，10min后達(dá)到平衡，NO的物質(zhì)的量為0.4mol，在第15min時(shí)，保持溫度不變，將容器的體積迅速增大至2L并保持恒容，因反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，則平衡不移動(dòng)，第30min時(shí)，保持溫度和體積不變，向容器中再通入0.2molNO，NO物質(zhì)的量濃度增大，平衡正向移動(dòng)，但達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的百分含量不變，第50min時(shí)達(dá)到平衡，NO的物質(zhì)的量應(yīng)變?yōu)?/span>0.48mol，則圖象為，故答案為：；

Ⅱ.(1).FeO與NaNO3在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成氧化鐵和亞硝酸鈉，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平后的化學(xué)方程式為2FeO+NaNO3Fe2O3+NaNO2，故答案為：2FeO+NaNO3Fe2O3+NaNO2；

(2).用電解法降解NO2－其原理如圖所示，NO2－在陰極被還原生成氮?dú)?/span>，則A為正極，B為負(fù)極，陰極反應(yīng)式為2NO2+6e+4H2O=N2↑+8OH，故答案為：A；2NO2－+6e－+4H2O=N2↑+8OH－。