Question

某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH₄⁺和NH₃?H₂O的形式存在，该废水的处理流程如下：

（1）过程Ⅰ：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30℃，通空气将氨赶出并回收．
①用离子方程式表示加NaOH溶液的作用：______．
②用化学平衡原理解释通空气的目的：______．
（2）过程Ⅱ：在微生物作用的条件下，NH₄⁺经过两步反应被氧化成NO₃^-．两步反应的能量变化示意图如下：

①第一步反应是______反应（选题“放热”或“吸热”），判断依据是______．
②1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^-（aq）的热化学方程式是：______．

Answer 1

解：（1）①铵盐能和强碱反应，实质是：NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O，故答案为：NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O；
②氨水电离是可逆反应，将生成的氨气带走，即减少生成物，可以使化学平衡向正反应方向移动，即更多的生成氨气，因而促进了氨水电离，故答案为：空气可以将生成的氨气带走，使化学平衡向正反应方向移动，促进了氨水电离；
（2）①焓变小于0，则反应为放热反应，故答案为：放热；因为△H=-273kJ/mol＜0（反应物的总能量大于生成物的总能量）；
②第一步的热化学方程式为NH₄⁺（aq）+1.5O₂（g）═NO₂^-（aq）+2H⁺（aq）+H₂O（l），△H=-273KJ/mol，第二步的热化学方程式为：NO₂^-（aq）+0.5O₂（g）═NO₃^-（aq），△H=-73KJ/mol，根据盖斯定律则NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq），△H=-346 kJ/mol，故答案为：NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq），△H=-346 kJ/mol．
分析：（1）①铵根能和强碱反应生成一水合氨；②减少生成物，可以使化学平衡向正反应方向移动；
（2）①当反应物的总能量大于生成物的总能量，反应是放热的；
②结合图象根据盖斯定律来计算反应的焓变．
点评：本题是一道有关化学平衡和热化学方程式的题目，综合性强，难度较大．