NOx是空气的主要污染物之一，有效去除大气中的NOx可以保护大气环境。含氮废水氨氮（以NH3、NH+4存在）和硝态氮（以NO-2、NO-3存在）引起水体富营养化，需经处理后才能排放。
（1）空气中污染物NO可在催化剂作用下用NH3还原。
已知：4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）ΔH=-905.0kJ•mol-1
N2（g）+O2（g）═2NO（g）ΔH=180.5kJ•mol-1
有氧条件下，NH3与NO反应生成N2，相关热化学方程式为4NH3（g）+4NO（g）+O2（g）═4N2（g）+6H2O（g）ΔH=-1627-1627kJ•mol-1。
（2）工业上含氮化合物污染物处理
①以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图1所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，则该电池的正极反应式为 O2+4e-+2N2O5=4NO-3O2+4e-+2N2O5=4NO-3。
②纳米铁粉可用于处理含氮废水。用纳米铁粉处理水体中的NO-3，反应的离子方程式为4Fe+NO-3+10H+═4Fe2++NH+4+3H2O。研究发现，若pH偏低将会导致NO-3的去除率下降，其原因是 纳米铁粉与氢离子反应生成氢气纳米铁粉与氢离子反应生成氢气。相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中NO-3的速率有较大差异（见图2），产生该差异的可能原因是 Cu或Cu2+催化纳米铁粉去除NO-3的反应（或形成Fe-Cu原电池增大纳米铁粉去除NO-3的反应速率）Cu或Cu2+催化纳米铁粉去除NO-3的反应（或形成Fe-Cu原电池增大纳米铁粉去除NO-3的反应速率）。
③电极生物膜法也能有效去除水体中的NO-3，进行生物的反硝化反应，其可能反应机理如图3所示。以必要的化学用语及文字来描述此过程为 H2O在阴极得电子生成氢气：2H2O+2e-=H2↑+20H-，氢气与NO-3发生反硝化反应：2NO-3+5H2=N2+20H-+2H2OH2O在阴极得电子生成氢气：2H2O+2e-=H2↑+20H-，氢气与NO-3发生反硝化反应：2NO-3+5H2=N2+20H-+2H2O。
NH
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NO
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3
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【答案】-1627；O2+4e-+2N2O5=4；纳米铁粉与氢离子反应生成氢气；Cu或Cu2+催化纳米铁粉去除的反应（或形成Fe-Cu原电池增大纳米铁粉去除的反应速率）；H2O在阴极得电子生成氢气：2H2O+2e-=H2↑+20H-，氢气与发生反硝化反应：2+5H2=N2+20H-+2H2O
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【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：51引用：1难度：0.6
