Question

某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NH和NH₃·H₂O的形式存在，該廢水的處理流程如下：

 (1)過(guò)程Ⅰ：加NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH至9后，升溫至30℃，通空氣將氨趕出并回收。

①用離子方程式表示加NaOH溶液的作用：

________________________________________________________________________。

②用化學(xué)平衡原理解釋通空氣的目的：

________________________________________________________________________。

(2)過(guò)程Ⅱ：在微生物作用的條件下，NH經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)被氧化成NO。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下：

①     第一步反應(yīng)是________反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”)，判斷依據(jù)是

________________________________________________________________________。

②1 mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)的熱化學(xué)方程式是

________________________________________________________________________。

(3)過(guò)程Ⅲ：一定條件下，向廢水中加入CH₃OH，將HNO₃還原成N₂。若該反應(yīng)消耗32 g CH₃OH，轉(zhuǎn)移6 mol電子，則參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是________。

Answer 1

答案　(1)①NH＋OH^－NH₃·H₂O

②廢水中的NH₃被空氣帶走，使NH₃·H₂ONH₃＋H₂O的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，利于

除氨

(2)①放熱　ΔH＝－273 kJ·mol^－1<0(或反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量)

②NH(aq)＋2O₂(g)===2H^＋(aq)＋NO(aq)＋H₂O(l)　ΔH＝－346 kJ·mol^－1

(3)5∶6

解析　(1)加NaOH顯然是使NH轉(zhuǎn)化為NH₃·H₂O，升溫更有利于NH₃·H₂ONH₃＋H₂O的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，利于除氨。“通空氣將氨趕出并回收”，很顯然利用了平衡移動(dòng)原理。

(2)①由圖示可看出反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，所以是放熱反應(yīng)。

③根據(jù)蓋斯定律可知，1 mol NH(aq)被全部氧化成NO(aq)的反應(yīng)熱ΔH＝－273 kJ·mol^－1＋(－73 kJ·mol^－1)＝－346 kJ·mol^－1。

(3)32 g CH₃OH是1 mol，失6 mol電子生成1 mol CO₂，而1 mol HNO₃可被還原為0.5 mol N₂，得5 mol電子，由得失電子守恒知還原劑(CH₃OH)和氧化劑(HNO₃)的物質(zhì)的量之比是5∶6。