冶金工业、硝酸工业的废气废液中含氮化合物污染严重,必须处理达标后才能排放。
Ⅰ.用活性炭处理工厂尾气中的氮氧化物。
(1)已知:①4NH
3(g)+5O
2(g)=4NO(g)+6H
2O(l) Δ
H1=
a kJ·mol
-1②4NH
3(g)+3O
2(g)=2N
2(g)+6H
2O(l) Δ
H2=
b kJ·mol
-1③C(s)+O
2(g)=CO
2(g) Δ
H3=
c kJ·mol
-1则反应C(s)+2NO(g)

N
2(g)+CO
2(g)的Δ
H=_____。
(2)在容积不变的密闭容器中,一定量的NO与足量的C发生反应:C(s)+2NO(g)

N
2(g)+CO
2(g) Δ
H=
Q kJ·mol
-1,平衡时
c(NO)与温度
T的关系如图1所示,下列说法正确的是______。

A.其他条件不变,改变活性炭的用量,平衡一定不移动 |
B.该反应的Q>0,所以T1、T2、T3对应的平衡常数:K1<K2<K2 |
C.温度为T2时,若反应体系处于状态D,则此时v正>v逆 |
D.若状态B、C、D体系的压强分别为p(B)、p(C)、p(D),则p(D)=p(C)>p(B) |
(3)已知某温度时,反应C(s)+2NO(g)

N
2(g)+CO
2(g)的平衡常数
K=9/16,在该温度下的2 L密闭容器中投入足量的活性炭和2.0 mol NO发生反应,
t1时刻达到平衡,请在图2中画出反应过程中
c(NO)随时间
t的变化曲线。_______
(4)工业上实际处理废气时,常用活性炭作催化剂,用NH
3还原NO,同时通入一定量的O
2以提高处理效果。当
n(NH
3)=
n(NO)时,写出体系中总反应的化学方程式:______________。
Ⅱ.用纳米铁粉或电解法处理废水中的硝酸盐。

(5)纳米铁粉处理污水中NO
3-的离子方程式为4Fe+ NO
3-+10H
+=4Fe
2++NH
4++3H
2O。
实验证实,pH偏小将会导致NO
3-的去除率下降,其原因是_______________。相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中NO
3-的速率有较大差异(见图),产生该差异的可能原因是__。
(6)电解法处理水中硝酸盐的原理是以金属Pt作电极,用质子交换膜把溶液分为阴阳两极区,阴极区为含硝酸盐的工业废水,接通直流电源进行电解。请写出阴极的电极反应式:__________。