研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义.Ⅰ.尿素是一种非常重要的高氮化肥,工业上合成尿素的反应如下:2NH3(l)+CO2(g)⇌H2O(l)+H2NCONH2(l)△H=-103.7kJ•mol-1试回答下列问
研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义.
Ⅰ.尿素是一种非常重要的高氮化肥,工业上合成尿素的反应如下:
2NH3(l)+CO2(g)⇌H2O(l)+H2NCONH2(l)△H=-103.7kJ•mol-1
试回答下列问题:
(1)下列措施中有利于提高尿素的产率的是______.
A.采用高温 B.采用高压 C.寻找更高效的催化剂
(2)合成尿素的反应在进行时分为如下两步:
第一步:2NH3(l)+CO2(g)⇌H2NCOONH4(氨基甲酸铵)(l)△H1
第二步:H2NCOONH4(l)⇌H2O(l)+H2NCONH2(l)△H2
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5L密闭容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化如下图Ⅰ所示:
①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第______步反应决定.
②反应进行到10min时测得CO2的物质的量如图所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)=______.
③第二步反应的平衡常数K随温度的变化如图Ⅱ所示,则△H20______(填“>”“<”或“=”).
Ⅱ.以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表.
工厂污染物排放浓度及允许排放标准
污染物H2SO4As浓度28.42g/L1.6g•L-1排放标准pH6~90.5mg•L-1几种砷酸盐的Ksp
难溶物KspCa3(AsO4)26.8×10-19AlAsO41.6×10-16FeAsO45.7×10-21回答以下问题:
(3)若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol•L-1,c(AsO43-)最大是______mol•L-1.
(4)工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸),写出该反应的离子方程式______.
(5)在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降.
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为______;
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为______.