氯及其化合物在工农业生产和生命活动中起着重要的作用,但同时又是环境污染的主要物质,研究其转化规律一直是科学家们的热点问题,回答下列问题:
Ⅰ.(1)将氨氮(NH4+)废水中的氮元素转变为N2脱除,其机理如图1。

已知:氧气浓度过高时,NO2-会被氧化成NO3-。
(1)参与I中反应的n(NH4+):n(O2)=2:32:3.
(2)废水溶解氧浓度(DO)对氮的脱除率的影响如图2,当DO>2mg/L时,氮的脱除率为0,其原因可能是厌氧氨氧化菌被抑制,Ⅱ中反应无法发生:还有可能是 Ⅰ中产生得NO2-全部被氧化为NO3-,Ⅱ中反应因无反应物而无法发生Ⅰ中产生得NO2-全部被氧化为NO3-,Ⅱ中反应因无反应物而无法发生.
(3)经上述工艺处理后,排出的水中含有一定量NO3-,可以通过改进工艺提高氮的脱除率。
①加入还原铁粉能有效除去NO3-。该过程涉及三个反应(a、b和c)如图3,在整个反应过程中几乎监测不到NH4+浓度的增加。请从化学反应速率的角度解释其原因:NH4+的消耗速率大于其生成速率,即反应速率c>bNH4+的消耗速率大于其生成速率,即反应速率c>b。
②采用微生物电解工艺也可有效除去NO3-,其原理如图,A是电源 正正极。B电极反应式:2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O、2NO2-+6e-+8H+=N2↑+4H2O2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O、2NO2-+6e-+8H+=N2↑+4H2O。
Ⅱ.(4)二氯氨(NHCl2)是由氨气遇氯气生成的化合物,常用作饮用水二级消毒剂,该物质的电子式为 
。
(5)在恒温条件下,将2mol Cl2和1mol NH3充入压强可变的密闭容器中反应:2Cl2(g)+NH3(g)⇌NHCl2(l)+2HCl(g),测得不同压强下平衡时Cl2和HCl的物质的量浓度与压强的关系如图5,则A、B、C三点中Cl2转化率最高的是 BB点(填“A”、“B”或“C”);计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=0.5Mpa-10.5Mpa-1。(Kp是平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)


【答案】2:3;Ⅰ中产生得NO2-全部被氧化为NO3-,Ⅱ中反应因无反应物而无法发生;NH4+的消耗速率大于其生成速率,即反应速率c>b;正;2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O、2NO2-+6e-+8H+=N2↑+4H2O;
;B;0.5Mpa-1

【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:31引用:1难度:0.4
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