燃煤烟气中含有大量SO2和NO，某科研小组研究SO2和NO的吸收方法。回答下列问题：(1)...

燃煤烟气中含有大量SO2和NO，某科研小组研究SO2和NO的吸收方法。

回答下列问题：

(1)已知SO2(g)+O3(g) SO3(g)+O2(g)　　　 △H1=－241.6 kJ· mol－1

NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g)　　　 △H2=－199.8kJ· mol－1

则反应SO3(g)+NO(g) SO2(g)+NO2(g)的△H=________kJ· mol－1

(2)在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入1 molNO和1molO3发生反应NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g)，2min时达到平衡状态。

①若测得2min内v(NO)=0.21 mol· L－1· min－1，则平衡时NO的转化率α1=________；若其它条件保持不变，在恒压条件下进行，则平衡时NO的转化率α2________α1(填“>”“<”或“=”)

②保持温度不变，向2min后的平衡体系中再加入0.3 moNO2和0.04 molNO，此时平衡将向________(填“正”或“逆”)方向移动

③该反应的逆反应速率与时间的关系如下图所示，反应在t1、t3、t5时刻均达到平衡状态。t2、t6时刻都只改变了某一个条件，则t2时刻改变的条件是________，t6时刻改变的条件是________，t4时刻改变条件后v(正) ________v(逆)(填“>”“<”或“=”)

(3)处理烟气中SO2也可采用碱液吸收法。已知25℃时，K(NH3·H2O)=1.8×10－5；H2SO3的Ka1=1.5×10－2，Ka2=1.0×10－7；Ksp(CaSO4)=7.1×10－5。

第1步：用过量的浓氨水吸收SO2，并在空气中氧化；

第2步：加入石灰水，发生反应Ca2++2OH－+2NH4++SO42－CaSO4↓+2NH3·H2O。

①25℃时，0.1mol·L－1(NH4)2SO3溶液呈________ (填“酸性”“碱性”或“中性”)。

②计算第2步反应的平衡常数K=________(列出计算式即可)。

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燃煤烟气中含有大量SO2和NO。某科研小组研究臭氧氧化-碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺，氧化过程反应原理及反应热、浯化能数据如下：

反应I: NO(g)+O3(g) NO2(g)+ O2(g)　 △H1=-200.9kJ/mol'　 Ea1=3.2 kJ/mol.

反应Ⅱ：SO2(g))+ O3(g)SO3(g)+O2(g)　 △H2=-241.6kJ/mol　 Ea2= 58 kJ/mol

已知该体系中温度80℃以上臭氧发生分解反应：2O3(g) 3O2(g) 请回答：

(1)已知反应I在低温下自发进行，则该反应的熵变△S___________0(填“大于”或“小于”)。

(2)其它条件不变，每次向反应器中充入含1.0 mol NO、10 mol SO2的模拟烟气和2.0 molO3，改变温度，反应相同时间后体系中NO和SO2的转化率如图所示：

①由图1可知相同温度下NO的转化率远高于SO2，结合题中数据分析其可能原因_________。

②100℃、反应相同时间t时O3的分解率达10%，则体系中剩余O3的物质的量是______mol。

③下列说法正确的是_______。

A．P点一定为平衡状态点

B．温度高于200℃后，NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零

C．其它条件不变，若缩小反应器的容积可提高NO和SO2的转化率

D．臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2，但后续步骤碱吸收可以有效脱硫

(3)150℃条件下，向反应器中充入含1molNO、1molSO2的模拟烟气，在图2中分别画出NO和SO2的物质的量随O3量的变化曲线。________

(4)工业上可以通过电解NO制备NH4NO3，原理如图3所示。写出电解过程阳极的电极反应式_______。

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除去燃煤烟气中的有毒气体，一直是重要的科研课题。某科研小组设计如下装 置模拟工业脱硫脱氮，探究SO2和NO同时氧化的吸收效果。模拟烟气由N2 (90.02%)、SO2(4.99%)、NO(4.99%)混合而成，各气体的流量分别由流量计控制，调节三路气体相应的流量比例，充分混合后进入A。已知：FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4(棕色)

(l)仪器A的名称是____，该装置出气管口有两个玻璃球泡，其作用是____。

(2)反应前装置中需要先通入一段时间N2，目的是____，其操作方法是____。

(3)实验中A瓶出现黑色沉淀，写出 A瓶中脱硫反应的离子方程式____。继续实验，现B瓶溶液颜色不变、C瓶溶液出现棕色，这些现象说明____。

(4)关闭活塞e，打开活塞d，在其出气管口，用NO检测仪研究A在不同温度时的脱氮率，实验结果如下图所示，分析图中信息，得出的结论是____。在55℃之前，脱氮率随温度升高而变化的原因可能是____。

高三化学实验题困难题查看答案及解析

除去燃煤烟气中的有毒气体，一直是重要的科研课题。某科研小组设计如下装置模拟工业脱硫脱氮，探究SO2和NO同时氧化的吸收效果。模拟烟气由N2(90.02 ％)、SO2(4.99％)、NO(4.99％)混合而成，各气体的流量分别由流量计控制，调节三路气体相应的流量比例，充分混合后进入A。(已知:FeSO4+NO [Fe( NO)]SO4(棕色)，下列说法不正确的是

A.反应开始前应该关闭d，打开e，通入一段时间的N2

B.观察到装置A中有黑色固体生成，则A中反应为2H2O+3SO2+2MnO4—==3SO42—+2MnO2↓+4H+

C.洗气瓶A的出气管口有两个玻璃球泡，目的是为了消除可能存在的未破裂的气泡

D.实验中观察到B中红色褪去，C中变为浅棕色，说明KMnO4不能吸收NO

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煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，大量排放烟气形成酸雨、污染大气，因此对烟气进行脱硫、脱硝，对环境保护有重要意义。回答下列问题：

Ⅰ.利用CO脱硫

(1)工业生产可利用CO气体从燃煤烟气中脱硫，则25℃时CO从燃煤烟气中脱硫的热化学方程式2CO(g)＋SO2(g)⇌2CO2(g)＋S(s)的焓变△H＝_____________。25℃，100kPa时，由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热称为标准摩尔生成焓，已知一些物质的“标准摩尔生成焓”如下表所示：

(2)在模拟脱硫的实验中，向多个相同的体积恒为2L的密闭容器中分别通入2.2mol CO和1mol SO2气体，在不同条件下进行反应，体系总压强随时间的变化如图所示。

①在实验b中，40 min达到平衡，则0～40 min用SO2表示的平均反应速率v(SO2)＝_______。

②与实验a相比，实验b可能改变的条件为_______________，实验c可能改变的条件为_________________。

Ⅱ.利用NH3脱硝

(3)在一定条件下，用NH3消除NO污染的反应原理为：4NH3(g)＋6NO(g)⇌5N2(g)＋6H2O(l)△H＝－1807.98kJ·mol－1。在刚性容器中，NH3与NO的物质的量之比分别为X、Y、Z(其中X<Y<Z)，在不同温度条件下，得到NO脱除率(即NO转化率)曲线如图所示。

①NH3与NO的物质的量之比为X时对应的曲线为_____________(填“a”“b”或“c”)。

②各曲线中NO脱除率均先升高后降低的原因为__________。

③900℃条件下，设Z＝，初始压强p0，则4NH3(g)＋6NO(g)⇌5N2(g)＋6H2O(l)的平衡常数Kp＝_____________(列出计算式即可)。

Ⅲ.利用NaCIO2脱硫脱硝

(4)利用NaClO2的碱性溶液可吸收SO2和NO2(物质的量之比为1:1)的混合气体，自身转化为NaCl，则反应的离子方程式为________________。

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燃煤烟气中含有大量SO2和NO是大气主要污染物，需要经过净化处理后才能排放。

（1）尿素[CO（NH2）2]可用于SO2和NO的吸收。

①已知：CO（NH2）2（aq）+2H2O（l）═（NH4）2CO3（aq）　　 △H1=akJ•mol-1

（NH4）2CO3（aq）+SO2（g）═（NH4）2SO3（aq）+CO2（g）　　 △H2=bkJ•mol-1

2（NH4）2SO3（aq）+O2（g）═2（NH4）2SO4（aq）　　 △H3=ckJ•mol-1

反应2CO（NH2）2（aq）+4H2O（l）+O2（g）+2SO2（g）═2（NH4）2SO4（aq）+2CO2（g）的△H=__kJ•mol-1。

②尿素[CO（NH2）2]可将NO转化为N2和CO2而除去，该反应的化学方程式为__。

（2）利用电化学联合处理法可实现SO2和NO同时除去，工作原理如图所示。

①阳极的电极反应式为__。

②若工作前后阴极室成分不变，被处理的SO2和NO的在相同条件下的体积比V（SO2）：V（NO）=__。

（3）用石灰乳与NaClO3的混合物吸收SO2和NO可得到CaSO4和Ca（NO3）2，吸收剂的浓度和反应温度对吸收率及吸收产物有影响。

①NaClO3浓度变化对SO2和NO吸收率影响如图所示，NaClO3浓度变化对SO2吸收率影响比NO吸收率影响小的原因是___。

②温度对SO2和NO吸收率影响如图所示，当温度高于55℃时，随着温度升高NO吸收率下降，其原因是___。

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碳及其化合物在人们的日常生活、工农业生产及科学研究中有着重要的作用。回答下列有关问题：

(1)煤炭是人们利用最为广泛的燃料，但因煤炭含硫而导致大气污染。对燃煤烟气中的SO2可采用碳酸钙浆液法吸收，即把燃煤烟气和空气同时鼓入到含CaCO3的浆液中，使SO2被吸收。①该反应生成石膏(CaSO4 •2H2O)，化学方程式为____________________。

②标准状况下，某种烟气中SO2含量为2.1×10-3g •L-1，则反应中转移3 mol电子时，处理标

准状况下烟气的体积为___________L（保留两位有效数字）。

(2)工业炼铁的基本原理是:在高温下，焦炭燃烧生成的CO将铁矿石中铁的氧化物还原得到铁。

已知：

①Fe2O3(s)+3C(s,石墨)==2Fe(s)+3CO(g)　　 △H= +489.0 kJ• mol-1；

②C(s,石墨)+CO2(g) ==2CO(g)　　 △H= +172.5 kJ• mol-1。

则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为_______________________。

(3)碳酸二甲酯(DMC)是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料。一定温度时，在容积为1.0 L的恒容密闭容器中充入2.5molCH3OH(g)、适量CO2和5×10-3催化剂，容器中发生反应：2CH3OH(g) +CO2(g) CH3OCOOCH3(g) +H2O(g)　　 △H= -15.5kJ• mol-1。甲醇转化数(TON)与反应时间的关系如图1所示：

已知:TON=

①该温度时，甲醇的最高转化率为_______________。

② 0 ~7 h内DMC的平均反应速率是_______mol·L-1·h-1（保留两位有效数字）。

③图2是甲醇转化数随某种物理量的变化曲线，该物理量可能是_______；为使该反应向正

反应方向移动，可采取的措施有______________________。(答出一条即可)。

(4)CO2溶解于水形成碳酸。碳酸与次氯酸的电离常数如下表所示：

在NaClO溶液中通入少量CO2 ，反应的离子方程式为_____________________，0.03 mol • L-1 NaClO 溶液的 pH=________________。

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燃煤的烟气中常含有大量的NOx、CO、SO2等有害气体，治理污染、消除有害气体对环境的影响是化学工作者研究的重要课题。

Ⅰ.已知氮氧化物可采用强氧化剂Na2S2O8氧化脱除，过程如下所示：

(1)写出反应1的离子方程式：____　　 。

(2)反应2为NO2-＋S2O82-＋2OH－=NO3-＋2SO42-＋H2O。此反应在不同温度下达到平衡时，NO2-的脱除率与Na2S2O8初始浓度的关系如图1所示。

①比较a、b点的反应速率：va正____vb逆(填“>”“<”或“＝”)。

②根据图像可以判断该反应为吸热反应，理由是____________。

Ⅱ.沥青混凝土可作为反应2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)的催化剂。图2表示在相同的恒容密闭容器、相同的起始浓度、相同的反应时间段下，使用相同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时，CO的转化率与温度的关系。

(3)下列关于图2的说法正确的是________。

A．在均未达到平衡状态时，同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大

B．b点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最高

C．a、b、c、d四点中，达到平衡状态的只有b、c两点

D．e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性

(4)已知c点时容器中O2浓度为0.02 mol/L，则50 ℃时，在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K＝_____________(用含x的代数式表示)。

Ⅲ.利用图3所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2。

(5)直流电源b极为____，阳极发生的反应为______。

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燃煤的烟气中常含有大量的NOx、CO、SO2等有害气体，治理污染、消除有害气体对环境的影响是化学工作者研究的重要课题。

Ⅰ.已知氮氧化物可采用强氧化剂Na2S2O8氧化脱除，过程如下所示：

(1)写出反应1的离子方程式：____　　 。

(2)反应2为NO2-＋S2O82-＋2OH－=NO3-＋2SO42-＋H2O。此反应在不同温度下达到平衡时，NO2-的脱除率与Na2S2O8初始浓度的关系如图1所示。

①比较a、b点的反应速率：va正____vb逆(填“>”“<”或“＝”)。

②根据图像可以判断该反应为吸热反应，理由是____________。

Ⅱ.沥青混凝土可作为反应2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)的催化剂。图2表示在相同的恒容密闭容器、相同的起始浓度、相同的反应时间段下，使用相同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时，CO的转化率与温度的关系。

(3)下列关于图2的说法正确的是________。

A．在均未达到平衡状态时，同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大

B．b点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最高

C．a、b、c、d四点中，达到平衡状态的只有b、c两点

D．e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性

(4)已知c点时容器中O2浓度为0.02 mol/L，则50 ℃时，在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K＝_____________(用含x的代数式表示)。

Ⅲ.利用图3所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2。

(5)直流电源b极为____，阳极发生的反应为______。

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燃煤烟气脱硫有很多方法

方法I：先用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再通入空气氧化成(NH4)2SO4。

方法II：用Na2SO3溶液吸收S02，再经电解转化为H2SO4。

据此回答以下问题：

（1）方法I中发生氧化还原反应的离子方程式__________。能提高方法I燃煤烟气SO2中去除率的措施有__________（填字母）。

A．增大氨水浓度　　　　　　　　　　　　　　　 B．增大燃煤烟气的流速

C．事先去除燃煤烟气中的二氧化碳　　　　 D．增大压强

（2）采用方法II脱硫，燃煤烟气中的二氧化碳能否与生成的NaHSO3溶液反应_______(说明理由)。已知H2SO3为的电离平衡常数为K1=1.54×10-2，K2=1.02×10-7。则NaHSO3溶液中含S元素粒子浓度由大到小的顺序为_______。通过右图所示电解装置可将生成的NaHSO3转化为硫酸，电极材料皆为石墨。则A为电解池的______(填“阴极”或“阳极”)。C为______（填物质名称）。若将阴离子交换膜换成阳子交换膜，写出阳极区域发生的电极反应______。

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