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有效去除大气中的NOx和水体中的氮是环境保护的重要课题。
(1)已知:
①2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H1=-566.0kJ•mol-1
②N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H2=+64 kJ•mol-1
反应2NO2(g)+4CO(g)═N2(g)+4CO2(g)△H3=
-1196kJ/mol
-1196kJ/mol

(2)磷酸铵镁(MgNH4PO4)沉淀法可去除水体中的氨氮(
NH
+
4
和NH3)。实验室中模拟氨氮处理:1L的模拟氨氮废水(主要含
NH
+
4
),置于搅拌器上,设定反应温度为25℃。先后加入MgCl2和Na2HPO4溶液,用NaOH调节反应pH,投加絮凝剂;开始搅拌,反应30min后,取液面下2cm处清液测定氨氮质量浓度。
①生成磷酸铵镁沉淀的离子反应方程式为
NH
+
4
+Mg2++
HPO
2
-
4
+OH-=MgNH4PO4↓+H2O
NH
+
4
+Mg2++
HPO
2
-
4
+OH-=MgNH4PO4↓+H2O

②测得反应pH对氨氮去除率的影响如图所示,当pH从7.5增至9.0的过程中,水中氨氮的去除率明显增加,原因是
随pH增大,
HPO
2
-
4
转化为
PO
3
-
4
,c(
PO
3
-
4
)增大,使得生成沉淀的速率加快,水中氨氮的去除率明显增加
随pH增大,
HPO
2
-
4
转化为
PO
3
-
4
,c(
PO
3
-
4
)增大,使得生成沉淀的速率加快,水中氨氮的去除率明显增加

③当反应pH为9.0时,该沉淀法对氨氮的去除率达到最高,当pH继续增至10.0时,氨氮的去除率下降,原因是
pH偏大,Mg2+易与OH-结合生成Mg(OH)2,MgNH4PO4沉淀转化为Mg(OH)2沉淀,释放
NH
+
4
,溶液中的氨氮的去除率下降
pH偏大,Mg2+易与OH-结合生成Mg(OH)2,MgNH4PO4沉淀转化为Mg(OH)2沉淀,释放
NH
+
4
,溶液中的氨氮的去除率下降

【答案】-1196kJ/mol;
NH
+
4
+Mg2++
HPO
2
-
4
+OH-=MgNH4PO4↓+H2O;随pH增大,
HPO
2
-
4
转化为
PO
3
-
4
,c(
PO
3
-
4
)增大,使得生成沉淀的速率加快,水中氨氮的去除率明显增加;pH偏大,Mg2+易与OH-结合生成Mg(OH)2,MgNH4PO4沉淀转化为Mg(OH)2沉淀,释放
NH
+
4
,溶液中的氨氮的去除率下降
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:79引用:2难度:0.5
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    (1)如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线.
    ①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1
    K2(填“>”、“<”或“=”).
    ②以下有关说法正确的是
     

    a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
    b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
    c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
    d.某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为80%
    (2)已知在常温常压下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ•mol-1
    ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ•mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ•mol-1
    则:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
     
    kJ•mol-1
    (3)2009年10月,中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆.甲醇燃料电池的工作原理如图2所示.
    ①该电池正极的电极反应式为
     

    ②工作一段时间后,当6.4g甲醇完全反应生成CO2时,有
     
    个电子发生转移.
    (4)以上述电池做电源,用图3所示装置,在实验室中模拟铝制品面“钝化”处理的过程中,发现溶液逐渐变浑浊,原因是
     
     
    (用相关的电极反应式和离子方程式表示)

    发布:2024/12/30 14:0:1组卷:26引用:3难度:0.5
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