Question

合成氨工業(yè)對國防具有重要意義，如制硝酸、合成纖維以及染料等．
（1）已知某些化學鍵的鍵能數據如下表：

化學鍵	N≡N	H-H	N-H
鍵能kJ?mol-1	946	436	390

合成氨的熱化學反應方程式為

 

．
（2）常溫下，向飽和NaCl與飽和氨水的混合溶液中通入過量CO₂，有NaHCO₃固體析出，該反應的化學方程式為

 

；所得溶液中離子的電荷守恒式是

 

；若向飽和NaCl與飽和CO₂的混合溶液中通入氨氣，則沒有NaHCO₃固體析出，原因是

 

．
（3）氨氮廢水（含NH₃、NaOH和Na₂SO₄）超標排放會造成水體富營養(yǎng)化．右圖通過直接電化學氧化法有效除去某工廠氨氣．其中陰離子的流動方向為

 

（填“向a極”或“向b極”），電解過程中，b極區(qū)的pH

 

（填“增大”或“減小”或“不變”），陽極反應方程式為

 

．

Answer 1

分析：（1）依據△H=反應物總鍵能-生成物總鍵能計算；
（2）侯氏制堿法原理：NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl；找出溶液中存在的陽離子和陰離子依據溶液呈電中性列式；二氧化碳在水中的溶解度很小，生成的碳酸氫根離子很少，所以沒有碳酸氫鈉析出；
（3）直接電化學氧化法是依據電解的原理除氨氣的方法，根據電源的連接方式判斷a、b電極，電解過程陰離子移向陽極，陽離子移向陰極；判斷ab兩極放電的物質，進而判斷溶液pH值得變化和陽極的電極反應式．

解答：解：（1）△H=反應物總鍵能-生成物總鍵能=946KJ/mol+436KJ/mol×3-6×390KJ/mol=-86KJ/mol，
故答案為：-86KJ/mol；
（2）飽和NaCl與飽和氨水的混合溶液中通入過量CO₂反應方程式為：NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl；
溶液中陽離子：鈉離子、氫離子、銨根離子；陰離子：氯離子、氫氧根離子、碳酸根離子、碳酸氫根離子，依據電荷守恒：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+c（OH^-）+2×c（CO₃^2-）+c（Cl^-）；二氧化碳在水中的溶解度很小，生成的碳酸氫根離子很少，所以沒有碳酸氫鈉析出；
故答案為：NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl；c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+c（OH^-）+2×c（CO₃^2-）+c（Cl^-）；
二氧化碳在水中的溶解度很小，生成的碳酸氫根離子很少，所以沒有碳酸氫鈉析出；
（3）由電源的連接方式可知，a為電解池的陽極，b為電解池的陰極，電解過程中陰離子移向陽極，陽離子移向陰極，故陰離子移向a；陽極上氨氣失去電子被氧化生成氮氣電極反應式為：2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O；b極（陰極）上氫離子放電發(fā)生還原反應，所以氫離子濃度減小pH值增大，
故答案為：向a極；增大；2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

點評：本題考查了反應熱的計算，化學方程式的書寫，溶液中的電荷守恒，電解法除去氨，題目綜合性強，要求學生對所學知識把握準確，難度較大．