Question

11．為迎接G20峰會的到來，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重要的課題．
Ⅰ．氮氧化物
（1）已知：N₂（g）和O₂（g）反應生成NO（g）過程中的能量變化情況如圖1：

①2NO（g）?N₂（g）+O₂（g）△H=-180kJ/mol
②你認為該反應能否自發(fā)，并說明理由該反應△H＜0，若△S＞0則反應一定自發(fā)；若△S＜0則反應在低溫下自發(fā)
（2）科學家利用2NO（g）?Na（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，10min后達到平衡，NO的物質的量為0.4mol．在第15min時，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時到達平衡；第30min時，保持溫度和體積不變，向容器中再通入0.2molNO，第50min時達到平衡，請在圖2中畫出從第15min起到70minNO的物質的量隨時間變化的曲線．
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會產生污染物亞硝酸鹽，請寫出FeO與NaNO₃在加熱條件下發(fā)生的反應2FeO+NaNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+NaNO₂．
（2）電化學處理：用電解法降解NO₂^?其原理如圖3所示
電源正極為A（填A或B），
陰極反應式為2NO₂^-+6e^-+4H₂O=N₂↑+8OH^-．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）①2NO（g）?N₂（g）+O₂（g），反應熱等于生成物的鍵能-反應物的鍵能；
②如能自發(fā)進行，應滿足△H-T•△S＜0；
（2）1molNO在恒溫、容積恒定為1L的密閉容器中反應，10min后達到平衡，NO的物質的量為0.4mol．在第15min時，保持溫度不變，將容器的體積迅速增大至2L并保持恒容，因反應前后體積不變，則平衡不移動，第30min時，保持溫度和體積不變，向容器中再通入0.2molNO，NO物質的量增大，且平衡逆向移動，達到平衡時，各物質的含量不變，第50min時達到平衡，NO的物質的量應變?yōu)?.48mol；
Ⅱ．（1）FeO與NaNO₃在加熱條件下發(fā)生反應生成氧化銅和亞硝酸鈉；
（2）用電解法降解NO₂^?其原理如圖3所示，NO₂^?在陰極被還原生成氮氣，則A為正極，B為負極．

解答 解：Ⅰ．（1）①2NO（g）?N₂（g）+O₂（g），反應熱等于生成物的鍵能-反應物的鍵能，△H=（2×632kJ/mol）-（946kJ/mol+498kJ/mol）=-180kJ/mol，
故答案為：-180kJ/mol；
②該反應的△H＜0，如能自發(fā)進行，應滿足△H-T•△S＜0，△S不確定，則若△S＞0則反應一定自發(fā)；若△S＜0則反應在低溫下自發(fā)，
故答案為：該反應△H＜0，若△S＞0則反應一定自發(fā)；若△S＜0則反應在低溫下自發(fā)；
（2）1molNO在恒溫、容積恒定為1L的密閉容器中反應，10min后達到平衡，NO的物質的量為0.4mol．在第15min時，保持溫度不變，將容器的體積迅速增大至2L并保持恒容，因反應前后體積不變，則平衡不移動，第30min時，保持溫度和體積不變，向容器中再通入0.2molNO，NO物質的量增大，且平衡逆向移動，達到平衡時，各物質的含量不變，第50min時達到平衡，NO的物質的量應變?yōu)?.48mol，則圖象為，
故答案為：；
Ⅱ．（1）FeO與NaNO₃在加熱條件下發(fā)生反應生成氧化銅和亞硝酸鈉，方程式為2FeO+NaNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+NaNO₂，
故答案為：2FeO+NaNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+NaNO₂；
（2）用電解法降解NO₂^?其原理如圖3所示，NO₂^?在陰極被還原生成氮氣，則A為正極，B為負極，陰極發(fā)生2NO₂^-+6e^-+4H₂O=N₂↑+8OH^-，
故答案為：A； 2NO₂^-+6e^-+4H₂O=N₂↑+8OH^-．

點評 本題考查較為綜合，涉及化學反應與能量變化，化學平衡以及電解等知識，為高頻考點，側重于學生的分析能力的考查，注意把握原電池的工作原理，難度不大．