Question

氮元素的化合物种类繁多，性质也各不相同。

（1）右图为一定温度下1molNO₂(g)和1molCO(g)反应生成NO(g)和CO₂(g)过程中的能量变化示意图。已知E₁=147．5kJ·mol^-1，E₂=376．2kJ·mol^-1(E₁、E₂为反应的活化能)。若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，则E₁         (填“增大”、“减小”或“不变”)。该反应的热化学方程式为                。

（2）硝基苯甲酸乙酯在OH^-存在的条件下发生水解反应：

O₂NC₆H₄COOC₂H₅+OH^-O₂NC₆H₄COOO^-+C₂H₅OH

两种反应物的初始浓度均为0．050mol·L^-1，某温度下测得O₂NC₆H₄COOC₂H₅的转化率随时间变化的数据如下表所示：

t／s	0	120	180	240	330	530	600	700	800
／％	0	33	42	49	59	73	74	75	75

回答下列问题：

①该反应在330s～530s的平均反应速率为          (只列算式，不做运算)

②为提高O₂NC₆H₄COOC₂H₅的转化率，可以采取的措施有               。(写1条即可)

（3）2015年8月12日天津港爆炸中有一定量的氰化物泄露，可用如图所示装置除去含CN^-、Cl^-废水中的CN^-，控制溶液pH为9～10，阳极产生的ClO^-将CN^-氧化为两种无污染的气体，该反应的离子方程式为             ，其中两个电极的材料分别为石墨和铁，则石墨作         极，其电极反应式为                  。

Answer

（1）减小；NO2(g)+CO(g) )===NO(g)+CO2(g)H=-228.7 kJ·mol-1。

（2）①0.050×（73%-59%）/(530-330) mol·L-1·s-1②增大OH－的浓度或移走生成物。

（3）5ClO-+2CN-+H2O===5Cl－+2OH－+N2↑+2CO2↑，阳，Cl－+2OH－-2e－===ClO－+H2O。

【解析】

试题分析：（1） 在反应体系中加入催化剂，能改变反应历程，降低反应的活化能，反应速率增大，则E1减小。由图像知一定温度下1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成NO(g)和CO2(g)过程中的H=E1-E2=147.5kJ·mol-1-376.2kJ·mol-1=-228.7kJ·mol-1，该反应的热化学方程式为NO2(g) + CO(g) = NO(g) + CO2(g) H=-228.7 kJ·mol-1。

（2）①根据v=△c/△t计算该反应在330s～530s的平均反应速率为0.050×（73%-59%）/(530-330) mol·L-1·s-1②为提高O2NC6H4COOC2H5的转化率，平衡正向移动，可以采取的措施有增大OH－的浓度或移走生成物。

（3）碱性条件下，ClO-与CN-反应生成氯离子、氮气和二氧化碳，利用化合价升降法配平，该反应的离子方程式为5ClO-+2CN-+H2O===5Cl－+2OH－+N2↑+2CO2↑，根据题意知电解过程中Cl－被氧化为ClO－，在电解池的阳极发生反应，而铁为活泼电极，不能作电解池的阳极，则石墨作阳极，其电极反应式为Cl－+2OH－-2e－===ClO－+H2O。

考点：考查化学反应与能量转化，化学反应速率和化学平衡，电解原理。