氮元素及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用.
Ⅰ.亚硝酸(HNO
2)是一种弱酸、具有氧化性.
(1)已知:25℃时,K
a(HNO
2)=5.0×10
-4 K
b(NH
3•H
2O)=1.8×10
-5室温下,0.1mol•L
-1的NH
4NO
2溶液中离子浓度由大到小顺序为
______
.
(2)酸性工业废水中NO
3-可用尿素[CO(NH
2)
2]处理,转化为对空气无污染的物质,其反应的离子反应方程式为
______
.
Ⅱ.工业上以NH
3、CO
2为原料生产尿素,该过程实际分为两步反应:
第一步合成氨基甲酸铵:2NH
3(g)+CO
2(g)═H
2NCOONH
4(s)△H=-272kJ•mol
-1第二步氨基甲酸铵分解:H
2NCOONH
4(s)═CO(NH
2)
2(s)+H
2O(g)△H=+138kJ•mol
-1(3)写出以NH
3、CO
2为原料合成尿素分热化学方程式:
______
.
(4)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件:T℃时,在一体积为10L密闭容器中投入4molNH
3和1molCO
2,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如图1所示.
①反应进行到10min时测得CO
2的物质的量为0.26mol,则第一步的反应速率v(CO
2)=
______
.
②已知总反应的快慢由慢的一步决定,则在此条件下,合成尿素两步反应中慢反应的平衡常数K=
______
.
Ⅲ.电化学方法可用于治理空气中的氮氧化物NO
x.
(5)如图2是用食盐水做电解液电解烟气脱氮的一种原理图,NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO
3-,尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气.
①电解池中NO被氧化成NO
3-的离子方程式为
______
②研究发现,除了电流密度外,控制电解液较低的pH有利于提高NO去除率,其原因是
______
.