Question

【題目】氮可以形成多種化合物，如NH3、N2H4、HCN、NH4NO3等．
（1）已知：N2（g）+2H2（g）=N2H4（l）△H=+50.6kJmol﹣12H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣571.6kJmol﹣1
則①N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=kJmol﹣1
②N2（g）+2H2（g）=N2H4（l） 不能自發進行的原因是 ．
③用次氯酸鈉氧化氨，可以得到N2H4的稀溶液，該反應的化學方程式是 ．
（2）采礦廢液中的CN﹣ 可用H2O2處理．已知：H2SO4=H++HSO4﹣ HSO4﹣H++SO42﹣用鉑電極電解硫酸氫鉀溶液，在陽極上生成S2O82﹣ ， S2O82﹣水解可以得到H2O2 ． 寫出陽極上的電極反應式 ．
（3）氧化鎂處理含NH4+的廢水會發生如下反應： MgO+H2OMg（OH）2 Mg（OH）2+2NH4+Mg2++2NH3H2O．
①溫度對氮處理率的影響如圖所示．在25℃前，升高
溫度氮去除率增大的原因是 ．
②剩余的氧化鎂，不會對廢水形成二次污染，理由是 ．
（4）滴定法測廢水中的氨氮含量（氨氮以游離氨或銨鹽形式存在于水中）步驟如下： ①取10mL廢水水樣于蒸餾燒瓶中，再加蒸餾水至總體積為175mL
②先將水樣調至中性，再加入氧化鎂使水樣呈微堿性，加熱
③用25mL硼酸吸收蒸餾出的氨[2NH3+4H3BO3=（NH4）2B4O7+5H2O]
④將吸收液移至錐形瓶中，加入2滴指示劑，用c molL﹣1的硫酸滴定至終點[（NH4）2B4O7+H2SO4+5H2O=（NH4）2SO4+4H3BO3]，記錄消耗的體積V mL．
則水樣中氮的含量是mgL﹣1（用含c、V的表達式表示）．（請寫出計算過程）

Answer 1

【答案】
（1）﹣622.2；△H＞0，△S＜0；NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O
（2）2HSO4﹣﹣2e﹣═S2O82﹣+2H+
（3）升高溫度NH3的溶解度降低，有利于NH3的逸出；氧化鎂難溶于水中，以沉淀的形式排出，因此不會形成二次污染
（4）2800cV
【解析】解：（1）①a、N2（g）+2H2（g）═N2H4（l）；△H=+50.6kJmol﹣1b、2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）；△H=﹣571.6kJmol﹣1
依據蓋斯定律b﹣a得到N2H4（l）+O2（g）═N2（g）+2H2O（l）；△H=﹣622.2KJ/mol，
所以答案是：﹣622.2②N2（g）+2H2（g）═N2H4（l）不能自發進行的原因是△H﹣T△S＞0，則反應△S＜0，△H＞0，所以答案是：△H＞0，△S＜0；③用次氯酸鈉氧化氨，可以得到N2H4和氯化鈉，方程式為：NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O，所以答案是：NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O；（2）用鉑電極電解硫酸氫鉀溶液，在陽極上生成S2O82﹣ ， HSO4﹣離子在陽極失電子生成S2O82﹣ ， 電極反應為：2HSO4﹣﹣2e﹣═S2O82﹣+2H+ ， 所以答案是：2HSO4﹣﹣2e﹣═S2O82﹣+2H+；（3）①在25℃前，升高溫度氮去除率增大的原因是因為氨氣溶解度隨溫度升高，溶解度減小，所以答案是：升高溫度NH3的溶解度降低，有利于NH3的逸出；②剩余的氧化鎂，是難溶于水的物質沉淀出不形成污染，不會對廢水形成二次污染，所以答案是：氧化鎂難溶于水中，以沉淀的形式排出，因此不會形成二次污染；（4）依據滴定實驗和反應化學方程式可知：

2NH3～（NH4）2B4O7～	H2SO4
2	1
2×cV×10﹣3mol	cV×10﹣3mol

水樣中氮的含量= =2.8cV（g/L）=2800cV（mg/L），
所以答案是：2800cV．
【考點精析】利用化學平衡狀態本質及特征對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）．