题目内容
【题目】废水、废气、废渣的处理是减少污染、保护环境的重要措施.
(1)烟气中的NOx必须脱除(即脱硝)后才能排放. ①列举一种由NOx引起的大气污染现象: .
②已知:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=﹣890.3kJmol﹣1
N2(g)+O2(g)═2NO(g);△H=+180kJmol﹣1
则CH4脱硝的热化学方程式为CH4(g)+4NO(g)═CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l),△H= .
③图1是一种用NH3脱除烟气中NO的原理.该脱硝反应中,氧化剂是;
(2)图2是一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理示意图,同时处理有机废水和硝酸盐废水,并获得淡水.图中有机废水中有机物可用C6H10O5表示.
①电池正极为 . (填“a”或“b”)
②电极a上的电极反应式为 .
③电池工作过程中Na+离子移向、Cl﹣离子移向 . (填“a电极”、或“b电极”)
④假设咸水中氯化钠的质量分数为2.34%,当两极总共产生7.84L气体(标准状况下)时,理论上处理咸水g.(忽略CO2的溶解)
【答案】
(1)光化学烟雾(或硝酸型酸雨);﹣1250.3 kJ?mol﹣1;NO
(2)b;C6H10O5﹣24e﹣+7H2O═6CO2↑+24H+;b电极;a电极;2500
【解析】解:(1)①光化学烟雾(或硝酸型酸雨)都是氮的氧化物引起的,所以答案是:光化学烟雾(或硝酸型酸雨);②已知:①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890.3kJmol﹣1 , ②N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180kJmol﹣1根据盖斯定律:①﹣2×②得CH4(g)+4NO(g)═CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l),△H=﹣890.3kJmol﹣1﹣2×(+180kJmol﹣1)=﹣1250.3 kJmol﹣1;
所以答案是:﹣1250.3 kJmol﹣1;③氮的化合价降低,所以氧化剂是一氧化氮,所以答案是:NO;(2)该原电池中,硝酸根离子得电子发生还原反应,则右边装置中电极b是正极,电极反应式为2NO3﹣+10e﹣+12H+=N2↑+6H2O,左边装置电极a是负极,负极上有机物失电子发生氧化反应,有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳,电极反应式为C6H10O5﹣24e﹣+7H2O═6CO2↑+24H+ , ①该原电池中,硝酸根离子得电子发生还原反应,电极反应式为2NO3﹣+10e﹣+12H+=N2↑+6H2O,则右边装置中电极b是正极,所以答案是:b;②左边装置电极a是负极,负极上有机物失电子发生氧化反应,有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳,电极反应式为C6H10O5﹣24e﹣+7H2O═6CO2↑+24H+ , 所以答案是:C6H10O5﹣24e﹣+7H2O═6CO2↑+24H+;③放电时,电解质溶液中阳离子Na+移向正极右室即向b电极,阴离子Cl﹣移向负极室左室即a电极,所以答案是:b电极;a电极;④整个电路转移120mol电子时,负极生成30mol的二氧化碳气体,正极生成12mol的氮气,除理氯化钠120mol,得到关系式为:
42mol气体~ | 120molNaCl, |
42×22.4 | 120×58.5 |
7.84 | 2.34%×m |
则42×22.4×2.34%×m=7.84×120×58.5,解之得x=2500g,所以答案是:2500.