Question

【题目】某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以和NH3H2O的形式存在，该废水的处理流程如图：

（1）过程Ⅰ：加入NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30° C，通空气将氨赶出并回收。

用离子方程式表示加NaOH溶液的作用：__________________。

（2）过程Ⅱ：在微生物的作用下，经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化如图所示：

①第一步反应是________反应(填“放热”或“吸热”)，判断依据______________________。

②1 mol NH4+(aq)全部被氧化成NO3(aq)的热化学方程式是______________________________。

（3）过程Ⅲ：一定条件下，向废水中加入CH3OH，将HNO3还原成N2。若该反应消耗32 g CH3OH，转移6 mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是__________。

Answer 1

【答案】（1）+OHNH3·H2O

（2）①放热 ΔH =273 kJ/mol＜0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)

② (aq)+2O2(g)2H+(aq)+ (aq)+H2O(l) ΔH=346 kJ·mol1

（3）5∶6

【解析】（1）加入NaOH溶液，调节pH至9后，发生反应NH4++OHNH3·H2O。

（2）由题图可知第一步反应，反应物的能量之和大于生成物的能量之和，因此是放热反应。

① (aq)+1.5O2(g)NO2(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH =273kJ/mol；②NO2(aq)+0.5O2(g)

(aq) ΔH =73kJ/mol；由①+②得：NH4+(aq)+2O2(g)2H+(aq)+ (aq)+H2O(l) ΔH =346kJ/mol。

（3）CH3OH被氧化成CO2，C元素化合价从2价升高到+4价，升高6；HNO3被还原成N2，N元素化合价从+5价降低到0价，降低5，根据电子得失守恒(化合价升降相等)可得还原剂CH3OH和氧化剂HNO3的物质的量之比是5∶6。