Question

（2013•德州模拟）硝酸是一种重要的化工原料，工业上一般以氨气为原料来制备硝酸．请回答：

Answer 1

解题思路：（1）NH₃与O₂在催化剂、加热条件下发生反应生成NO和H₂O；

（2）根据盖斯定律来书写热化学方程式；

（3）根据燃料电池中，燃料做负极，氧气作正极，负极的电极反应=总反应-正极的电极反应；

（4）根据离子的放电顺序及反应类型书写．

（1）NH₃与O₂在催化剂、加热条件下发生反应生成NO和H₂O：4NH₃+5O₂

催化剂

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加热4NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂

催化剂

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加热4NO+6H₂O；

（2）①CH₄（g）+4NO₂（g）→4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ•mol^-1

②CH₄（g）+4NO（g）→2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160kJ•mol^-1

根据盖斯定律（①+②）×[1/2]，得：CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+N₂（g）△H=-867kJ/mol，故答案为：CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+N₂（g）△H=-867kJ/mol；

（3）燃料电池中，燃料做负极，则通入氨气的电极是负极，碱性条件下，总反应：4NH₃+3O₂

点燃

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2N₂+6H₂O，正极的电极反应：3O₂↑+6H₂O+12e^-=12OH^-，负极的电极反应式为：

4NH₃+12OH^--12e=2N₂+12H₂O，故答案为：负极；4NH₃+12OH^--12e=2N₂+12H₂O；

（4）Cu（NO₃）₂溶液中铜离子的放电能力大于氢离子的放电能力，所以铜离子先放电；氢氧根离子的放电能力大于硝酸根离子的放电能力，所以氢氧根离子先放电．阳极上失电子，发生氧化反应，所以氢氧根离子在阳极上失电子生成氧气：4OH^--4e^-=O₂+2H₂O；阴极上得电子，反应还原反应，所以铜离子的阴极上得电子生成铜：Cu²⁺+2e^-=Cu，

故答案为：4OH^--4e^-=O₂+2H₂O．

点评：

本题考点： 工业制取硝酸；用盖斯定律进行有关反应热的计算；原电池和电解池的工作原理．

考点点评： 本题主要考查了热化学方程式的书写、电极反应的书写，难度不大，根据课本知识即可完成．