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隨著科技的進步,合理利用資源、保護環(huán)境成為當今社會關(guān)注的焦點
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(1)氨氮是造成水體富營養(yǎng)化的重要因素之一,用次氯酸鈉水解生成的次氯酸將水中的氨氮(用NH3表示)轉(zhuǎn)化為氮氣除去,其相關(guān)反應(yīng)的主要熱化學方程式如下:
反應(yīng)①:NH3(aq)+HClO(aq)═NH2Cl(aq)+H2O(l)△H1=akJ?mol-1
反應(yīng)②:NH2Cl(aq)+HClO(aq)═NHCl2(aq)+H2O(I)△H2=bkJ?mol-1
反應(yīng)③:2NHCl2(aq)+H2O(l)═N2(g)+HClO(aq)+3HCl(aq)△H3=ckJ?mol-1
①2NH3(aq)+3HClO(aq)═N2(g)+3H2O(I)+3HCl(aq)的△H=
(2a+2b+c)KJ/mol
(2a+2b+c)KJ/mol
。
②溶液pH對次氯酸鈉去除氨氮有較大的影響(如圖1所示)。在pH較低時溶液中有無色無味的氣體生成,氨氮去除效率較低,其原因是
HCl與NaClO反應(yīng)生成HClO,HClO分解生成O2,與氨氮反應(yīng)的HClO減少
HCl與NaClO反應(yīng)生成HClO,HClO分解生成O2,與氨氮反應(yīng)的HClO減少
。
③用電化學法也可以去除廢水中氨氮。在蒸餾水中加入硫酸銨用惰性電極直接電解發(fā)現(xiàn)氨氮去除效率極低,但在溶液中再加入一定量的氯化鈉后,去除效率可以大大提高。反應(yīng)裝置如圖2所示,b為電極
極,電解時陰極的電極反應(yīng)式為
2H2O+2NH4++2e-=2NH3?H2O+H2↑或2H++2e-=H2
2H2O+2NH4++2e-=2NH3?H2O+H2↑或2H++2e-=H2
。
(2)“低碳經(jīng)濟”正成為科學家研究的主要課題。
①以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4 為催化劑,可以將CO2 和CH4 直接轉(zhuǎn)化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖3所示。250~300℃時,溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是
溫度超過250℃時,催化劑的催化效率降低
溫度超過250℃時,催化劑的催化效率降低
。
②為了提高該反應(yīng)中CO2的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是
增大體積減小壓強或增大CH4的濃度
增大體積減小壓強或增大CH4的濃度
。(寫一條即可)

【答案】(2a+2b+c)KJ/mol;HCl與NaClO反應(yīng)生成HClO,HClO分解生成O2,與氨氮反應(yīng)的HClO減少;正;2H2O+2NH4++2e-=2NH3?H2O+H2↑或2H++2e-=H2↑;溫度超過250℃時,催化劑的催化效率降低;增大體積減小壓強或增大CH4的濃度
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:8引用:1難度:0.6
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  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.右圖是某燃煤發(fā)電廠處理廢氣的裝置示意圖.裝置內(nèi)發(fā)生的主要反應(yīng)中不含( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 4:0:1組卷:328引用:16難度:0.9
  • 2.下列說法不正確的是(  )

    發(fā)布:2024/12/30 5:30:2組卷:24引用:2難度:0.9
  • 3.工業(yè)上常用微生物法、吸收法、電解法、還原法等消除硫、氮等引起的污染。
    (1)微生物法脫硫
    富含有機物的弱酸性廢水在SBR細菌作用下產(chǎn)生CH3COOH、H2等物質(zhì),可將廢水中
    SO
    2
    -
    4
    還原為H2S,同時用N2或CO2將H2S從水中吹出,再用堿液吸收。
    SO
    2
    -
    4
    的空間構(gòu)型為
     

    ②CH3COOH與
    SO
    2
    -
    4
    在SBR細菌作用下生成CO2和H2S的離子方程式為
     

    ③將H2S從水中吹出時,用CO2比N2效果更好,其原因是
     

    (2)吸收法脫硫
    煙氣中的SO2可以用“亞硫酸銨吸收法”處理,發(fā)生的反應(yīng)為(NH42SO3+SO2+H2O═2NH4HSO3,測得25℃時溶液pH與各組分物質(zhì)的量分數(shù)的變化關(guān)系如圖-1所示.b點時溶液pH=7,則n(
    NH
    +
    4
    ):n(
    HSO
    -
    3
    )=
     

    菁優(yōu)網(wǎng)
    (3)電解法脫硫
    用NaOH吸收后SO2,所得NaHSO3溶液經(jīng)電解后可制取Na2S2O4溶液,反應(yīng)裝置如圖-2所示。電解時每有1molS2
    O
    2
    -
    4
    生成有
     
    molH+透過質(zhì)子交換膜。
    (4)還原法脫氮
    用催化劑協(xié)同納米零價鐵去除水體中
    NO
    -
    3
    。其催化還原反應(yīng)的過程如圖-3所示。
    ①該反應(yīng)機理中生成N2的過程可描述為
     

    ②過程中
    NO
    -
    3
    去除率及N2生成率如圖-4所示,為有效降低水體中氮元素的含量,宜調(diào)整水體pH為4.2,當pH<4.2時,隨pH減小,N2生成率逐漸降低的原因是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 5:30:2組卷:39引用:4難度:0.5
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