Question

【題目】中共十九大報告指出，加快水污染防治、實施流域環(huán)境和近岸海域綜合治理、環(huán)境污染的治理是化學(xué)工作者研究的重要課題，也是踐行“綠水青山就是金山銀山”的重要舉措。請回答下列問題：

(1)氨氮水體污染可用次氯酸除去，已知：

Ⅰ.

Ⅱ.

Ⅲ.

寫出水體中與反應(yīng)生成的熱化學(xué)方程式：____________________________。

(2)工業(yè)上可用排放的與合成尿素的方法，達到減排的目的： 。

①一定條件下，在1L的密閉容器中充入1mol和一定量的，模擬工業(yè)生產(chǎn)得到的平衡轉(zhuǎn)化率()隨氨碳比的變化如圖所示，其他條件不變， 隨增大而增大的原因是_______________________________________________；實際工業(yè)生產(chǎn)中氨碳比控制在4.0左右，而不是4.5的原因是____________________________________；該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)______________________________。

②若，在1L的恒容密閉容器中充入一定量的和，此時體系壓強為，5min達到平衡時生成1mol，此時容器內(nèi)壓強為，則用表示該反應(yīng)的平均速率為______________________________， 的平衡轉(zhuǎn)化率為__________。

(3)采用電解法可使酸性廢水中的轉(zhuǎn)經(jīng)為而除去，則陰極的電極反應(yīng)式為________________________________________。

Answer 1

【答案】 增大， 的濃度增大， 的平衡轉(zhuǎn)化率增大 氨碳比在4.5時， 的量增大較多，而的平衡轉(zhuǎn)化率增大較少，提高了生產(chǎn)成本 50%

【解析】(1)已知：Ⅰ. ，Ⅱ. ，Ⅲ. ；根據(jù)蓋斯定律，將Ⅰ×2+Ⅱ得 ，故答案為： ；

(2) ①氨碳比， 增大， 的濃度增大， 的平衡轉(zhuǎn)化率增大；實際工業(yè)生產(chǎn)中氨碳比控制在4.0左右，而不是4.5，是因為氨碳比在4.5時， 的量增大較多，而的平衡轉(zhuǎn)化率增大較少，提高了生產(chǎn)成本；該溫度下，氨碳比控制在4.0左右時， 的平衡轉(zhuǎn)化率為0.5，

2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)

起始（mol/L）4 1 0 0

反應(yīng)（mol/L）1 0.5 0.5

平衡（mol/L）3 0.5 0.5

平衡常數(shù) =，故答案為： 增大， 的濃度增大， 的平衡轉(zhuǎn)化率增大；氨碳比在4.5時， 的量增大較多，而的平衡轉(zhuǎn)化率增大較少，提高了生產(chǎn)成本； ；

②若，設(shè)充入的和分別為2xmol和xmol，

2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)

起始（mol） 2x x 0 0

反應(yīng)（mol） 2 1 1 1

平衡（mol）2x-2 x-1 1 1

平衡時容器內(nèi)壓強為起始時的，則氣體的總物質(zhì)的量為起始時的，即=，解得x=2，用表示該反應(yīng)的平均速率==0.4， 的平衡轉(zhuǎn)化率=×100%=50%，故答案為： ；50%；

(3)采用電解法可使酸性廢水中的轉(zhuǎn)經(jīng)為而除去，陰極上NO3-發(fā)生還原反應(yīng)生成氮氣，電極反應(yīng)式為，故答案為： 。