Question

電閃雷鳴是自然界中司空見慣的現(xiàn)象，地球上每年平均發(fā)生31萬余次閃電．
（1）當電閃雷鳴之時，空氣會發(fā)生很多化學(xué)反應(yīng)，試寫出與氮元素有關(guān)的化學(xué)方程式．
（2）設(shè)某次雷電中放出的能量為1.5×10^-7kJ，空氣中的氮氣和氧氣直接化合，已知1mol O₂和1mol N₂化合時要吸收180.74kJ的能量，閃電時有

1

1000

的能量用于這一反應(yīng)，那么：
①此次閃電所產(chǎn)生的NO的物質(zhì)的量有多大？
②此次雷雨閃電的生成物相當于給土地施了多少尿素[CO（NH₂）₂]化肥？

Answer 1

分析：（1）在放電條件下，氮氣跟氧氣能直接化合生成無色的一氧化氮氣體；一氧化氮不溶于水，在常溫下易跟空氣中的氧氣化合，生成紅棕色的二氧化氮氣體；二氧化氮易溶于水，它溶于水后生成硝酸和一氧化氮，據(jù)此分析解答；
（2）1mol O₂和1mol N₂化合時要吸收180.74kJ的能量，閃電時有

1

1000

的能量用于這一反應(yīng)，根據(jù)N₂+O₂

放電  .

2NO進行解答；根據(jù)化學(xué)式計算可知，此次閃電的生成物NO與尿素的含氮量相等，據(jù)此列出比例式，就可計算出尿素的質(zhì)量．

解答：解：（1）空氣中的N₂在放電條件下與O₂直接化合生成無色且不溶于水的一氧化氮氣體，N₂+O₂

放電  .

2NO；
一氧化氮的密度比空氣略大，不穩(wěn)定，常溫下就易與空氣中的O₂反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮氣體，2NO+O₂=2NO₂；
二氧化氮氣體有毒，易與水反應(yīng)生成硝酸（HN0₃）和一氧化氮，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
答：與氮元素有關(guān)的化學(xué)方程式為N₂+O₂

放電  .

2NO、2NO+O₂=2NO₂、3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（2）①1mol O₂和1mol N₂化合時要吸收180.74kJ的能量，由N₂+O₂

放電  .

2NO化學(xué)方程式可知，1molO₂和1molN₂化合生成2molNO，所以此次閃電所產(chǎn)生的NO的物質(zhì)的量為

1.5×10-7KJ× 1 1000

180.74KJ

×2mol=165.98mol，
答：此次閃電所產(chǎn)生的NO的物質(zhì)的量165.98mol；
②設(shè)此次雷雨閃電的生成物相當于給土地施了xg尿素化肥，可列方程式：
2NO～2N～CO（NH₂）₂；
2             1
165.98mol    

xg

60g/mol

165.98mol=

xg

60g/mol

×2
解得，x=4979.4g，
答：此次雷雨閃電的生成物相當于給土地施了4979.4g的尿素化肥．

點評：本題主要考查了氮氣、一氧化氮、二氧化氮的化學(xué)性質(zhì)、運用化學(xué)方程式進行計算的能力，理解反應(yīng)原理、正確書寫化學(xué)方程式是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．