考点5化学反应与能量1
(2010·北京高考·T26·14分)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
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
②1molNH4+(aq)全部氧化成的热化学方程式是
(3)过程Ⅲ:一定条件下,向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成N2
若该反应消耗32gCH3OH转移6mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是
【命题立意】本题以废水处理为呈现方式,体现了化学在工业生产中的应用,主要考查反应热和氧化还原的有关知识点
【思路点拨】化学反应过程中能量守恒,如果反应物的能量大于生成物的能量,则反应放热,反之则反应吸热
kJ·mol-1kJ·mol-1【规范解答】(1)加NaOH溶液,调节pH至9后,发生反应NH4++OH-NH3·H2O,通入空气后废水中的NH3被空气带走,使NH3·H2ONH3+H2O的平衡向正反应方向移动,利于除氨
(2)由图可知第一步反应反应物的能量之和大于生产物的能量之和,因此是放热反应
由题中图可知:①NH4+(aq)+1
5O2(g)====NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)ΔH=-273kJ·mol-1②NO2-(aq)+0
5O2(g)====NO3-ΔH=-73kJ·mol-1由①+②得NH4+(aq)+2O2(g)====2H+(aq)+NO3-(aq)+H2O(l)ΔH=-346kJ·mol-1(3)CH3OH被氧化成CO2,化合价从-2价升高到+4价,升高6;HNO3被还