Question

【题目】氮可以形成多种化合物，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
则①N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=kJmol﹣1
②N2（g）+2H2（g）=N2H4（l） 不能自发进行的原因是 ．
③用次氯酸钠氧化氨，可以得到N2H4的稀溶液，该反应的化学方程式是 ．
（2）采矿废液中的CN﹣ 可用H2O2处理．已知：H2SO4=H++HSO4﹣ HSO4﹣H++SO42﹣用铂电极电解硫酸氢钾溶液，在阳极上生成S2O82﹣ ， S2O82﹣水解可以得到H2O2 ． 写出阳极上的电极反应式 ．
（3）氧化镁处理含NH4+的废水会发生如下反应： MgO+H2OMg（OH）2 Mg（OH）2+2NH4+Mg2++2NH3H2O．
①温度对氮处理率的影响如图所示．在25℃前，升高
温度氮去除率增大的原因是 ．
②剩余的氧化镁，不会对废水形成二次污染，理由是 ．
（4）滴定法测废水中的氨氮含量（氨氮以游离氨或铵盐形式存在于水中）步骤如下： ①取10mL废水水样于蒸馏烧瓶中，再加蒸馏水至总体积为175mL
②先将水样调至中性，再加入氧化镁使水样呈微碱性，加热
③用25mL硼酸吸收蒸馏出的氨[2NH3+4H3BO3=（NH4）2B4O7+5H2O]
④将吸收液移至锥形瓶中，加入2滴指示剂，用c molL﹣1的硫酸滴定至终点[（NH4）2B4O7+H2SO4+5H2O=（NH4）2SO4+4H3BO3]，记录消耗的体积V mL．
则水样中氮的含量是mgL﹣1（用含c、V的表达式表示）．（请写出计算过程）

Answer 1

【答案】
（1）﹣622.2；△H＞0，△S＜0；NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O
（2）2HSO4﹣﹣2e﹣═S2O82﹣+2H+
（3）升高温度NH3的溶解度降低，有利于NH3的逸出；氧化镁难溶于水中，以沉淀的形式排出，因此不会形成二次污染
（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
依据盖斯定律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）不能自发进行的原因是△H﹣T△S＞0，则反应△S＜0，△H＞0，所以答案是：△H＞0，△S＜0；③用次氯酸钠氧化氨，可以得到N2H4和氯化钠，方程式为：NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O，所以答案是：NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O；（2）用铂电极电解硫酸氢钾溶液，在阳极上生成S2O82﹣ ， HSO4﹣离子在阳极失电子生成S2O82﹣ ， 电极反应为：2HSO4﹣﹣2e﹣═S2O82﹣+2H+ ， 所以答案是：2HSO4﹣﹣2e﹣═S2O82﹣+2H+；（3）①在25℃前，升高温度氮去除率增大的原因是因为氨气溶解度随温度升高，溶解度减小，所以答案是：升高温度NH3的溶解度降低，有利于NH3的逸出；②剩余的氧化镁，是难溶于水的物质沉淀出不形成污染，不会对废水形成二次污染，所以答案是：氧化镁难溶于水中，以沉淀的形式排出，因此不会形成二次污染；（4）依据滴定实验和反应化学方程式可知：

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

水样中氮的含量= =2.8cV（g/L）=2800cV（mg/L），
所以答案是：2800cV．
【考点精析】利用化学平衡状态本质及特征对题目进行判断即可得到答案，需要熟知化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）．