Question

【題目】碳和氮的化合物在生產(chǎn)、生活中廣泛存在。請(qǐng)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(zhuǎn)化為氮?dú)獬�去。其主要反�?yīng)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(yīng)中HClO的來源用化學(xué)用語解釋是__________________________________

②實(shí)驗(yàn)測(cè)得.廢水中pH與氨氮去除率的關(guān)系如圖所示。pH較高時(shí)，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(chǎn)燃料甲醇。已知制備甲醇的有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表所示。

①下列措施能使反應(yīng)③的平衡體系中增大的是________(填字母代號(hào))。

A.將H2O(g)從體系中分離出去 B.充人He(g)，使體系壓強(qiáng)增大

C.升高溫度 D.恒容時(shí)再充入1mol H2 (g)

②500℃時(shí)測(cè)得反應(yīng)③在某時(shí)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(shí)v(正) ________ (填“>” “=”或“<”) v (逆)

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

②將電解生成的HNO3全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，則通入的NH3與實(shí)際參加反應(yīng)的NO的物質(zhì)的量之比至少為_________________________________

Answer 1

【答案】 ClO-+H2OHClO+OH- pH較大時(shí),c(OH-)較大，抑制NaClO水解，c(HClO)較小導(dǎo)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(chǎn)生次氯酸，溶液呈堿性，水解反應(yīng)方程式為ClO-+H2OHClO+OH-；②pH較大時(shí),c(OH-)較大，抑制NaClO水解，c(HClO)較小導(dǎo)致氧化能力弱,氨氮去除率降低；（2）①要使體系中增大，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，A．將H2O（g）從體系中分離，平衡向正反應(yīng)方法移動(dòng)，增大，選項(xiàng)A正確；B．充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大，但對(duì)反應(yīng)物質(zhì)來說，濃度沒有變化，平衡不移動(dòng)，不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．因正反應(yīng)放熱，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．恒容時(shí)再充入1mol H2 (g)，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，生成甲醇更多，則增大，選項(xiàng)D正確。答案選AD；②由蓋斯定律可知，由①+②可得反應(yīng)③，故500℃時(shí)Ｋ3＝Ｋ1K2=2.5，測(cè)得反應(yīng)③在某時(shí)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(shí)Q=，平衡正向移動(dòng)，v (正) > v (逆)；（3）常溫下，反應(yīng)NH4++C2O42-+H2O NH3·H2O+HC2O4ˉ的化學(xué)平衡常數(shù)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(yīng)式為NO+5e-+6H+=NH4++H2O；NO在陽極上失電子生成NO3-，電極反應(yīng)式為NO-3e-+2H2O= NO3-+4H+，電解總反應(yīng)式為8NO+ H2O NH4NO3+2HNO3，故當(dāng)實(shí)際參加反應(yīng)的NO為8mol時(shí)，要將電解生成的硝酸全部轉(zhuǎn)化為硝酸銨，還應(yīng)通入2mol NH3，則n(NH3): (NO )=2mol:8mol=1:4。