Question

研究氮及其化合物具有重要意義．請回答下列問題：
（1）脫硝技術可用于處理廢氣中的氮氧化物，發生的化學反應為：
2NH₃（g）+N0（g）+N0₂（g）

催化劑

180℃

2N₂（g）+3H₂0（g）△H＜0，反應的氧化劑是______．
（2）已知NO₂和N₂O₄可以相互轉化：2N0₂（g）?N₂0₄（g）△H＜0，現將一定量的混合氣體通入一恒溫密閉容器中反應，濃度隨時間變化關系如圖1所示．則圖1中兩條曲線X和Y，表示N₂O₄濃度變化的是______，b、c、d三點的化學反應速率大小關系是______；25min時，曲線發生圖中變化，可采取的措施是______
（3）25℃時，將NH₃溶于水得100mL0.1mol?L^-1的氨水，測得pH=11，則該條件下，NH₃?H₂O的電離平衡常數Kb=______
（4）已知：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180kJ?mol^-1
2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）△H=-112kJ?mol^-1
2C（s）+O₂（g）═2CO△H=-221kJ?mol^-1
C（s）+O₂（g）═CO₂△H=-393kJ?mol^-1
則反應4CO（g）+2NO₂═4CO₂（g）+N₂（g）△H=______．
（5）用電化學法可獲得N₂0₅．如圖2裝置中，陽極的電極反應式為：N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺，則該電解反應的化學方程式為______．

Answer 1

（1）根據氮元素的化合價的變化可知，N0、N0₂的化合價降低被還原，做氧化劑，故答案為：N0、N0₂；
（2）根據2N0₂（g）?N₂0₄（g）可知，N0₂的濃度變化應該是N₂0₄濃度變化的2倍，故變化慢的是N₂0₄；c、d兩點是在同一時間段內的平衡狀態上的兩點，所以v（c）=v（d），又因為d點的二氧化氮的濃度比b點大，所以v（d）＞v（b），因此v（c）=v（d）＞v（b）；25min時，根據曲線發生圖中變化可知二氧化氮的濃度瞬間增大，而四氧化二氮沒變，所以改變的條件是增加N0₂濃度；故答案為：Y；v（c）=v（d）＞v（b）；增加N0₂濃度；
（3）氨水溶液pH=11，則C（H⁺）═10^-11 mol?L^-1，C（0H^-）═10^-3mol?L^-1，
NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-
起始（mol?L^-1） 0.1 0 0
反應（mol?L^-1） 10^-3 10^-3 10^-3
平衡（mol?L^-1） 0.1 10^-3 10^-3
所以NH₃?H₂O的電離平衡常數為Kb=

10-3×10-3

0.1

=1.0×10^-5mol?L^-1；故答案為：1.0×10^-5mol?L^-1；
（4）已知N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₁=+180kJ?mol^-1，N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H₂=+68kJ?mol^-1，2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H₃=-221kJ?mol^-1，C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₄=-393.5kJ?mol^-1，根據蓋斯定律，化學方程式為4CO（g）+2NO₂（g）=4CO₂（g）+N₂（g）△H=4△H₄-2△H₃-△H₂=-1200kJ?mol^-1，故答案為：-1200kJ?mol^-1；
（5）根據溶液呈酸性，陰極電極反應式為：2H⁺+2e^-═H₂↑，陽極的電極反應式為：N₂O₄+2HNO₃-2e^-═2N₂O₅+2H⁺，陰極和陽極電極反應式相加即可得到電解反應的化學方程式為N₂O₄+2HNO₃

通電 .

2N₂O₅+H₂↑；故答案為：N₂O₄+2HNO₃

通電 .

2N₂O₅+H₂↑．