Question

17．某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NH${\;}_{4}^{+}$和NH₃•H₂O的形式存在，該廢水的處理流程如下所示：

過(guò)程Ⅰ：加NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH至9后，升溫至30℃，通空氣將氨趕出并回收氨
過(guò)程Ⅱ：在微生物作用的條件下，NH₄⁺經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)被氧化成NO₃^-．兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如圖：

（1）第一步反應(yīng)是放熱反應(yīng)（選填“放熱”或“吸熱”），判斷依據(jù)是反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量．
（2）1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^-（aq）的熱化學(xué)方程式是NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq），△H=-346 kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，反應(yīng)是放熱的；
（2）結(jié)合圖象根據(jù)蓋斯定律來(lái)計(jì)算反應(yīng)的焓變．

解答 解：（1）由圖可知，焓變小于0，即反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，所以反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
故答案為：放熱；反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量；
（2）第一步的熱化學(xué)方程式為NH₄⁺（aq）+1.5O₂（g）═NO₂^-（aq）+2H⁺（aq）+H₂O（l），△H=-273KJ/mol，第二步的熱化學(xué)方程式為：NO₂^-（aq）+0.5O₂（g）═NO₃^-（aq），△H=-73KJ/mol，根據(jù)蓋斯定律則NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq），△H=-346 kJ/mol，
故答案為：NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq），△H=-346 kJ/mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)反應(yīng)與能量變化，題目難度不大，注意把握?qǐng)D象中反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的關(guān)系以及蓋斯定律的應(yīng)用．