問題詳情:
某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NH4+和NH3H2O的形式存在,該廢水的處理流程如下:
(1)過程Ⅰ:加NaOH溶液,調節pH至9後,升温至30℃,通空氣將氨趕出並回收。
①用離子方程式表示加NaOH溶液的作用:____________。
②用化學平衡原理解釋通空氣的目的:__________。
(2) 過程Ⅱ:在微生物作用的條件下,NH4+經過兩步反應被氧化成NO3-。兩步反應的能量變化示意圖如下:
①第一步反應是_________反應(選題“放熱”或“吸熱”),判斷依據是__________。
②1mol NH4+(aq)全部氧化成的熱化學方程式是______________。
(3) 過程Ⅲ:一定條件下,向廢水中加入CH3OH,將HNO3還原成N2。若該反應消耗轉移6mol電子,則參加反應的還原劑和氧化劑的物質的量之比是__________。
【回答】
【*】 (1). (2). 廢水中的NH3被空氣帶走,使D的平衡向正反應方向移動,利於除氨 (3). 放熱 (4). H=-273kJ/mol<0(反應為的總能量大於生成物的總能量) (5).
H=-346kJ/mol (6). 5:6
【解析】
【分析】
(1)①銨根能和強鹼反應生成一水合氨;②減少生成物,可以使化學平衡向正反應方向移動;
(2)①當反應物的總能量大於生成物的總能量,反應是放熱的;
②結合圖象根據蓋斯定律來計算反應的焓變;
(3)根據得失電子守恆來解題。
【詳解】(1)①銨鹽能和強鹼反應,實質:NH4++OH-═NH3H2O,故*為:NH4++OH-═NH3H2O;
②氨水電離是可逆反應,將生成的氨氣帶走,即減少生成物,可以使化學平衡向正反應方向移動,即更多的生成氨氣,因而促進了氨水電離,故*為:空氣可以將生成的氨氣帶走,使化學平衡向正反應方向移動,促進了氨水電離;
(2)①焓變小於0,則反應為放熱反應,故*為:放熱;因為H=-273kJ/mol<0(反應物的總能量大於生成物的總能量);
②第一步的熱化學方程式為NH4+(aq)+1.5O2(g)═NO2-(aq)+2H+(aq)+H2O(l),H=-273kJ/mol,第二步的熱化學方程式為:NO2-(aq)+0.5O2(g)═NO3-(aq),H=-73kJ/mol,根據蓋斯定律則NH4+(aq)+2O2(g)═2H+(aq)+H2O(l)+NO3-(aq),H=-346 kJ/mol,故*為:NH4+(aq)+2O2(g)═2H+(aq)+H2O(l)+NO3-(aq),H=-346 kJ/mol;
(3)32gCH3OH(相當於1mol*醇)作還原劑,失去6mol電子,這樣得到6mol電子需要1.2mol**做氧化劑(注:1mol**變成N2需要得到5mol電子),因此參加反應的還原劑和氧化劑的物質的量之比是5:6。故*為:5:6。
知識點:電化學 膠體
題型:綜合題