随着科技的进步,合理利用资源、保护环境成为当今社会关注的焦点

(1)氨氮是造成水体富营养化的重要因素之一,用次氯酸钠水解生成的次氯酸将水中的氨氮(用NH3表示)转化为氮气除去,其相关反应的主要热化学方程式如下:
反应①:NH3(aq)+HClO(aq)═NH2Cl(aq)+H2O(l)△H1=akJ•mol-1
反应②:NH2Cl(aq)+HClO(aq)═NHCl2(aq)+H2O(I)△H2=bkJ•mol-1
反应③:2NHCl2(aq)+H2O(l)═N2(g)+HClO(aq)+3HCl(aq)△H3=ckJ•mol-1
①2NH3(aq)+3HClO(aq)═N2(g)+3H2O(I)+3HCl(aq)的△H=(2a+2b+c)KJ/mol(2a+2b+c)KJ/mol。
②溶液pH对次氯酸钠去除氨氮有较大的影响(如图1所示)。在pH较低时溶液中有无色无味的气体生成,氨氮去除效率较低,其原因是HCl与NaClO反应生成HClO,HClO分解生成O2,与氨氮反应的HClO减少HCl与NaClO反应生成HClO,HClO分解生成O2,与氨氮反应的HClO减少。
③用电化学法也可以去除废水中氨氮。在蒸馏水中加入硫酸铵用惰性电极直接电解发现氨氮去除效率极低,但在溶液中再加入一定量的氯化钠后,去除效率可以大大提高。反应装置如图2所示,b为电极正正极,电解时阴极的电极反应式为2H2O+2NH4++2e-=2NH3•H2O+H2↑或2H++2e-=H2↑2H2O+2NH4++2e-=2NH3•H2O+H2↑或2H++2e-=H2↑。
(2)“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
①以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4 为催化剂,可以将CO2 和CH4 直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图3所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低。
②为了提高该反应中CO2的转化率,可以采取的措施是增大体积减小压强或增大CH4的浓度增大体积减小压强或增大CH4的浓度。(写一条即可)
【答案】(2a+2b+c)KJ/mol;HCl与NaClO反应生成HClO,HClO分解生成O2,与氨氮反应的HClO减少;正;2H2O+2NH4++2e-=2NH3•H2O+H2↑或2H++2e-=H2↑;温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低;增大体积减小压强或增大CH4的浓度
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:8引用:1难度:0.6
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1.下列说法不正确的是( )
发布:2024/12/30 5:30:2组卷:27引用:2难度:0.9 -
2.右图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图.装置内发生的主要反应中不含( )
发布:2024/12/30 4:0:1组卷:331引用:16难度:0.9 -
3.工业上常用微生物法、吸收法、电解法、还原法等消除硫、氮等引起的污染。
(1)微生物法脱硫
富含有机物的弱酸性废水在SBR细菌作用下产生CH3COOH、H2等物质,可将废水中还原为H2S,同时用N2或CO2将H2S从水中吹出,再用碱液吸收。SO2-4
①的空间构型为SO2-4
②CH3COOH与在SBR细菌作用下生成CO2和H2S的离子方程式为SO2-4
③将H2S从水中吹出时,用CO2比N2效果更好,其原因是
(2)吸收法脱硫
烟气中的SO2可以用“亚硫酸铵吸收法”处理,发生的反应为(NH4)2SO3+SO2+H2O═2NH4HSO3,测得25℃时溶液pH与各组分物质的量分数的变化关系如图-1所示.b点时溶液pH=7,则n():n(NH+4)=HSO-3
(3)电解法脱硫
用NaOH吸收后SO2,所得NaHSO3溶液经电解后可制取Na2S2O4溶液,反应装置如图-2所示。电解时每有1molS2生成有O2-4
(4)还原法脱氮
用催化剂协同纳米零价铁去除水体中。其催化还原反应的过程如图-3所示。NO-3
①该反应机理中生成N2的过程可描述为
②过程中去除率及N2生成率如图-4所示,为有效降低水体中氮元素的含量,宜调整水体pH为4.2,当pH<4.2时,随pH减小,N2生成率逐渐降低的原因是NO-3发布:2024/12/30 5:30:2组卷:43引用:4难度:0.5