Question

【題目】碳和氮的化合物在生產、生活中廣泛存在。請回答下列問題：

（1）資料顯示，可用次氯酸鈉處理廢水中的氨氮(NH3)，使其轉化為氮氣除去。其主要反應如下

I.NH3(aq)+ HClO(aq)= NH2 Cl(aq)+H2O(1)

II. 2NH2 Cl(aq)+HClO(aq)=N2(g) +H2O(1)+3HCl(aq)

①以上反應中HClO的來源用化學用語解釋是__________________________________

②實驗測得.廢水中pH與氨氮去除率的關系如圖所示。pH較高時，氨氮去除率下降的原因是____________________________________

c

（2）甲酶是重要的化工原料，又可作為燃料，工業(yè)上可利用CO或CO2來生產燃料甲醇。已知制備甲醇的有關反應的化學方程式及其在不同溫度下的化學平衡常數如下表所示。

①下列措施能使反應③的平衡體系中增大的是________(填字母代號)。

A.將H2O(g)從體系中分離出去 B.充人He(g)，使體系壓強增大

C.升高溫度 D.恒容時再充入1mol H2 (g)

②500℃時測得反應③在某時刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度分別為0.8mol·L-1、0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.15mol·L-1，則此時v(正) ________ (填“>” “=”或“<”) v (逆)

（3）常溫下，在(NH4)2C2O4溶液屮，反應NH4++C2O42-+H2O NH3·H2O+HC2O4ˉ的化學平衡常數K=____________。(已知：常溫下，NH3·H2O的電離平衡常數Kb=2×10-5，H2C2O4的電離衡常數Ka1=5×10-2、Ka2=5×10-5)

（4）電解硝酸上業(yè)的尾氣NO可制備NH4NO3，其工作原理如圖所示：

①陰極的電極反應式為____________________________________

②將電解生成的HNO3全部轉化為NH4NO3，則通入的NH3與實際參加反應的NO的物質的量之比至少為_________________________________

Answer 1

【答案】 ClO-+H2OHClO+OH- pH較大時,c(OH-)較大，抑制NaClO水解，c(HClO)較小導致氧化能力弱,氨氮去除率降低 AD > 1×10-5 NO+5e-+6H+=NH4++H2O 1:4

【解析】（1）①次氯酸根離子水解產生次氯酸，溶液呈堿性，水解反應方程式為ClO-+H2OHClO+OH-；②pH較大時,c(OH-)較大，抑制NaClO水解，c(HClO)較小導致氧化能力弱,氨氮去除率降低；（2）①要使體系中增大，應使平衡向正反應方向移動，A．將H2O（g）從體系中分離，平衡向正反應方法移動，增大，選項A正確；B．充入He（g），使體系壓強增大，但對反應物質來說，濃度沒有變化，平衡不移動，不變，選項B錯誤；C．因正反應放熱，升高溫度平衡向逆反應方向移動，則減小，選項C錯誤；D．恒容時再充入1mol H2 (g)，二氧化碳的轉化率增大，平衡向正反應方向移動，生成甲醇更多，則增大，選項D正確。答案選AD；②由蓋斯定律可知，由①+②可得反應③，故500℃時Ｋ3＝Ｋ1K2=2.5，測得反應③在某時刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度分為0.8mol·L-1、0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.15mol·L-1，則此時Q=，平衡正向移動，v (正) > v (逆)；（3）常溫下，反應NH4++C2O42-+H2O NH3·H2O+HC2O4ˉ的化學平衡常數K=；（4）①由圖示可知，NO在陰極上得電子生成銨根離子，電極反應式為NO+5e-+6H+=NH4++H2O；NO在陽極上失電子生成NO3-，電極反應式為NO-3e-+2H2O= NO3-+4H+，電解總反應式為8NO+ H2O NH4NO3+2HNO3，故當實際參加反應的NO為8mol時，要將電解生成的硝酸全部轉化為硝酸銨，還應通入2mol NH3，則n(NH3): (NO )=2mol:8mol=1:4。