Question

17．某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NH${\;}_{4}^{+}$和NH₃•H₂O的形式存在，該廢水的處理流程如下所示：

過程Ⅰ：加NaOH溶液，調節(jié)pH至9后，升溫至30℃，通空氣將氨趕出并回收氨
過程Ⅱ：在微生物作用的條件下，NH₄⁺經(jīng)過兩步反應被氧化成NO₃^-．兩步反應的能量變化示意圖如圖：

（1）第一步反應是放熱反應（選填“放熱”或“吸熱”），判斷依據(jù)是反應物的總能量大于生成物的總能量．
（2）1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^-（aq）的熱化學方程式是NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq），△H=-346 kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）當反應物的總能量大于生成物的總能量，反應是放熱的；
（2）結合圖象根據(jù)蓋斯定律來計算反應的焓變．

解答 解：（1）由圖可知，焓變小于0，即反應物的總能量大于生成物的總能量，所以反應為放熱反應，
故答案為：放熱；反應物的總能量大于生成物的總能量；
（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(jù)蓋斯定律則NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq），△H=-346 kJ/mol，
故答案為：NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq），△H=-346 kJ/mol．

點評 本題考查了化學反應與能量變化，題目難度不大，注意把握圖象中反應物的總能量與生成物的總能量的關系以及蓋斯定律的應用．