付 強
(重慶市潼南區(qū)大佛初級中學?!?02660)
典例水體污染的治理是化學工作者研究的重要課題,也是踐行十九大報告中關于環(huán)保承諾.請回答下列問題:
(1)水體常見污染物之一的氨氮主要指游離氨或銨鹽,可以通入一定量的氯氣,利用產(chǎn)生的HClO除去.已知
NH2Cl(aq)+H+(aq)+H2O(aq)
ΔH=akJ·mol-1
N2(g)+H2O(aq) +3H+(aq)+3Cl-(aq)
ΔH=bkJ·mol-1
ΔH=ckJ·mol-1
N2(g)+3H2O(aq)+5H+(aq)+3Cl-(aq)
ΔH=____kJ·mol-1.
(2)電解法也可除去水中的氨氮,實驗室用石墨電極電解一定濃度的(NH4)2SO4與NaCl的酸性混合溶液來模擬.
①電解時,陽極的電極反應式為,電解過程中溶液初始Cl-濃度和pH對氨氮去除速率與能耗(處理一定量氨氮消耗的電能)的影響關系如圖1和圖2所示.
圖1 圖2
③圖2中,pH為6時處理效果最佳,當pH過低時,處理效果不佳的原因可能是.
(3)通過調節(jié)溶液pH,在弱堿性條件下,用漂白粉溶液也可將廢水中的CN-轉化為碳酸鹽和N2而除去,寫出該反應的離子方程式:.
(4)廢水中的重金屬離子通常用沉淀法除去.已知Ksp(NiS)=1.1×10-21,Ksp(CuS)=1.3×10-36,國家規(guī)定的排放標準:鎳低于1.1×10-5mol·L-1,銅低于7.8×10-5mol·L-1.則需要控制溶液中S2-的濃度不低于.
時間/min濃度/mol·L-1 01020304050NO1.00.580.400.400.480.48N200.210.300.300.360.36CO200.210.300.300.360.36
①根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析T1℃時,該反應在0~20 min的平均反應速率v(CO2)=,計算該反應的平衡常數(shù)K=.
②若30min后升高溫度至T2℃,達到平衡時,容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5∶3∶3,則達到新平衡時NO的轉化率____(填“升高”或“降低”),ΔH0(填“>”或“<”).
2×①+②得
③當pH過低時,處理效果不佳的原因可能是,pH太低時,產(chǎn)生的Cl2會從溶液中逸出.
②若30min后升高溫度至T2℃,達到平衡時,容器中NO、N2、CO2的濃度之比從為5∶3∶3,氮氣和二氧化碳濃度之比始終為1∶1,所以5∶3>4∶3,說明平衡向逆反應方向移動,達到新平衡時NO的轉化率降低,說明逆反應是吸熱反應,則正反應是放熱反應.
③pH太低時,產(chǎn)生的Cl2會從溶液中逸出
(4)1×10-16.(5)0.015mol·L-1·min-1;0.56
②降低;<