目前处理烟气中的SO2有三种方法：液吸法、还原法、电化学法。I.液吸法25℃，Kb(NH3...

目前处理烟气中的SO2有三种方法：液吸法、还原法、电化学法。

I.液吸法

25℃，Kb(NH3·H2O)=1.8×10－5；H2SO3：Ka1=1.5×10－2，Ka2=1.0×10－7；Ksp(CaSO4)=7.1×10－5

第1步：用过量浓氨水吸收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。

(1)25℃，(NH4)2SO3溶液呈___________(填“酸性”、“碱性”、“中性”)

(2)通过计算第2步反应的K判断第2步反应___________(填“能”或“不能”)进行完全。(一般认为K>105时反应就进行完全了。)

Ⅱ.还原法

已知：①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g)　　 △H1=－37.0kJ·mo1－1

②2H2(g)+SO2(g)S(1)+2H2O(g)　　　　 △H2=+45.0kJ·mo1－1

③2CO(g)+O2(g)==2CO2(g)　　　　　　　　 △H3=－566.0 kJ·mol－1

④2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)　　　　　　　　 △H4=－484.0kJ·mo1－1

(1)写出液态硫(S)燃烧的热化学方程式_________________________________。

(2)一定压强下，反应①SO2的平衡转化率[α(SO2)]与投料比的比值温度(T)的关系如图所示。

则CO的平衡转化率：N___________M(填“＞”、“＜”、“=”，下同)；逆反应速率：N___________P。

Ⅲ.电化学法

(1)原电池法：写出SO2、O2和稀H2SO4所构成的原电池的负极反应式___________。

(2)电解法：先用Na2SO4溶液吸收烟气中的SO2，再用离子膜电解法电解吸收液得到单质硫，同时在阳极得到副产物氧气，装置如下图所示。

①b为电源的___________(填“正极”或“负极”)。

②用Na2SO4溶液代替水吸收烟气中的SO2，目的是______________________。

③若电解一段时间后通过质子交换膜的离子数为1.204×1024个，则通过处理烟气理论上能得到硫___________Kg。

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目前，处理烟气中SO2常采用两种方法：液吸法和还原法。

Ⅰ.碱液吸收法

25 ℃时，Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5；H2SO3：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　K。

(1)25 ℃时，0.1 mol/L(NH4)2SO3溶液的pH____(填“>”“<”或“=”)7。

(2)计算第2步中反应的K=___________。

Ⅱ.水煤气还原法

已知：①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g)　ΔH1=-37.0 kJ·mol-1，②2H2(g)+SO2(g)S(l)+2H2O(g)　ΔH2=+45.4 kJ/mol，③CO的燃烧热ΔH3=-283 kJ/mol。

(3)表示液态硫(S)的燃烧热的热化学方程式为_____________。

(4)反应②中，正反应活化能E1____(填“>”“<”或“=”)ΔH2。

(5)在一定压强下，发生反应①。平衡时SO2的转化率α(SO2)与投料比的比值[=y]、温度T的关系如图所示。

比较平衡时CO的转化率α(CO)：N____(填“>”“<”或“=”，下同)M。逆反应速率：N___P。

(6)某温度下，向10 L恒容密闭容器中充入2 mol H2、2 mol CO和2 mol SO2发生反应①、②，第5 min时达到平衡，测得混合气体中CO2、H2O(g)的物质的量分别为1.6 mol、1.8 mol。

①该温度下，反应②的平衡常数K为________。

②其他条件不变，在第7 min时缩小容器体积，α(SO2)______(填“增大”“减小”或“不变”)。

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目前，处理烟气中SO2常采用两种方法：液吸法和还原法。

Ⅰ.碱液吸收法

25 ℃时，Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5；H2SO3：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　K。

(1)25 ℃时，0.1 mol/L(NH4)2SO3溶液的pH____(填“>”“<”或“=”)7。

(2)计算第2步中反应的K=___________。

Ⅱ.水煤气还原法

已知：①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g)　ΔH1=-37.0 kJ·mol-1，②2H2(g)+SO2(g)S(l)+2H2O(g)　ΔH2=+45.4 kJ/mol，③CO的燃烧热ΔH3=-283 kJ/mol。

(3)表示液态硫(S)的燃烧热的热化学方程式为_____________。

(4)反应②中，正反应活化能E1____(填“>”“<”或“=”)ΔH2。

(5)在一定压强下，发生反应①。平衡时SO2的转化率α(SO2)与投料比的比值[=y]、温度T的关系如图所示。

比较平衡时CO的转化率α(CO)：N____(填“>”“<”或“=”，下同)M。逆反应速率：N___P。

(6)某温度下，向10 L恒容密闭容器中充入2 mol H2、2 mol CO和2 mol SO2发生反应①、②，第5 min时达到平衡，测得混合气体中CO2、H2O(g)的物质的量分别为1.6 mol、1.8 mol。

①该温度下，反应②的平衡常数K为________。

②其他条件不变，在第7 min时缩小容器体积，α(SO2)______(填“增大”“减小”或“不变”)。

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目前，处理烟气中 SO2 常采用两种方法：碱液吸收法和水煤气还原法。

Ⅰ.碱液吸收法

25℃时，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5；H2SO3：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　 K。

(1)25℃时，0.1 mol·L－1(NH4)2SO3 溶液的 pH_____(填“>”“<”或“＝”)7。

(2)计算第2步中反应的 K＝_____。

Ⅱ.水煤气还原法

已知：①2CO(g)＋SO2(g)=S(l)＋2CO2(g)　　 ΔH1＝－37.0 kJ·mol－1

②2H2(g)＋SO2(g)=S(l)＋2H2O(g)　　 ΔH2＝＋45.4 kJ·mol－1

③CO 的燃烧热ΔH3＝－283 kJ·mol－1

(3)表示液态硫(S)的燃烧热的热化学方程式为_________。

(4)反应②中，正反应活化能 E1_____(填“>”“<”或“＝”)ΔH2。

(5)在一定压强下，发生反应①。平衡时SO2的转化率α(SO2)与投料比的比值[＝y]、温度 T 的关系如图所示。

比较平衡时CO的转化率α(CO)：N_____M。逆反应速率：N_____P(填“>”“<”或“＝”)。

(6)某温度下，向10L恒容密闭容器中充入2molH2、2 molCO和2molSO2发生反应①、②，第5min时达到平衡，测得混合气体中CO2、H2O(g)的物质的量分别为1.6 mol、1.8 mol。

①该温度下，反应②的平衡常数K为_____。

②其他条件不变，在第 7 min 时缩小容器体积，SO2的平衡浓度_____(填“增大”“减小”或“不变”)。

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燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，常用下列方法处理，以实现节能减排、废物利用等。已知：25℃ 时，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5；　 H2SO3：Ka1＝1.5×10－2，Ka2＝1.0×10－7。

(1)处理烟气中的SO2常用液吸法。室温条件下，将烟气通入浓氨水中得到(NH4)2SO3溶液，0.1mol/L(NH4)2SO3溶液的pH____(填“>”“<”或“＝”)7。

(2)用活性炭可以还原处理氮氧化物，有关反应为C(s)＋2NO(g) ⇌ N2(g)＋CO2(g)。在恒容条件下，能判断该反应一定达到平衡状态的依据是 ________(填选项编号)。

A．单位时间内生成2nmolNO(g)的同时消耗nmolCO2(g)　　

B．混合气体的密度不再发生改变

C．反应体系的压强不再发生改变　　

D．混合气体的平均相对分子质量不再改变

(3)有科学家经过研究发现，用CO2和H2在210～290℃，催化剂条件下可转化生成甲醇蒸气和水蒸气。

①230℃，向容器中投入0.5molCO2和1.5molH2，当转化率达80% 时放出热量19.6kJ能量，写出该反应的热化学方程式__________________。

②一定条件下，往 2L恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2，在不同催化剂作用下，相同时间内 CO2的转化率随温度的变化如图1所示：

催化剂效果最佳的是催化剂________(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”)。b点v( 正 )________v( 逆 )( 填“＞”“＜”或“＝”) 。此反应在 a 点时已达平衡状态，a 点的转化率比 c 点高的原因_____。已知容器内的起始压强为100kPa，则图中c点对应温度下反应的平衡常数Kp＝____________KPa－2 。(保留两位有效数字，Kp为以分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)

(4)一定条件下，CO2和H2也可以发生反应CO2(g)＋H2(g)　 ⇌　 CO(g)＋H2O(g)　 ΔH＜0，一定温度下，在3L容积可变的密闭容器中发生如上反应，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图2所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ或曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是____________________。

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燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，常用下列方法处理，以实现节能减排、废物利用等。

已知：25 ℃时，Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5；H2SO3:Ka1=1.5×10-2，Ka2=1.0×10-7

（1）处理烟气中的SO2常用液吸法。室温条件下，将烟气通入浓氨水中得到(NH4)2SO3溶液，0.1mol/L(NH4)2SO3溶液的pH____(填“>”“<”或“=”)7。将烟气通入 (NH4)2SO3溶液可以继续吸收SO2 ，用离子方程式表示出能吸收二氧化硫的原因_________。

（2）用活性炭可以还原处理氮氧化物，有关反应为C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。在恒容条件下，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是 _______(填选项编号)。

A．单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g)

B．混合气体的密度不再发生改变

C．反应体系的压强不再发生改变

D．混合气体的平均相对分子质量不再改变

（3）有科学家经过研究发现，用CO2和H2在210~290℃，催化剂条件下可转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。

①230℃，向容器中投入0.5molCO2和1.5molH2，当转化率达80％时放出热量19.6kJ能量，写出该反应的热化学方程式_______________________________________。

②一定条件下 , 往 2L 恒容密闭容器中充入 1.0molCO2 和 3.0molH2，在不同催化剂作用下, 相同时间内 CO2 的转化率随温度变化如图1所示：

催化剂效果最佳的是催化剂  ______ ( 填“I ” , “Ⅱ” , “Ⅲ” ) 。 b 点 v( 正 )___v( 逆 ) ( 填“ > ”  , “ < ”  , “ = ” ) 。此反应在 a 点时已达平衡状态， a 点的转化率比 c 点高的原因是 _______。已知容器内的起始压强为100kPa，则图中 c 点对应温度下反应的平衡常数 Kp=________。(保留两位有效数字)　 (Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

（4）一定条件下，CO2和H2也可以发生反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH＜0，一定温度下，在3 L容积可变的密闭容器中，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图2所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ或曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是 ____。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是 ________。

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SO2属于严重大气污染物，不能直接排放在空气中，其两种处理方法如下：

已知：①25℃时，NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝1．8×10－5。

②相关物质的Ksp数据如下表所示。

请回答下列问题：

（1）方法1工艺中利用了SO2的______________（填化学性质）。用过氧化氢也能氧化NH4HSO3溶液为铵盐溶液，过氧化氢电子式为__________________，将所得铵盐溶液变为无水铵盐的方法为__________。

（2）方法2生产工艺的优点有________________________________________。　　

（3）方法2中为检验分离器的分离效果，取分离后的H2SO4溶液于试管中，向其中逐滴加入AgNO3溶液至充分反应，若观察到___________________，证明分离效果较好。

（4）某含有大量氯化银沉淀的悬浊液中c（Cl－）＝0．36 mol·L－1，加入等体积的溴化钠溶液，若要产生溴化银沉淀，加入的溴化钠溶液的最小浓度是____________mol·L－1。

（5）氨水是一种重要的弱电解质，常温下，向0．1 mol／L氨水中加入少许NH4NO3，使溶液中c（NH3·H2O）：c（NH4＋）＝5 ：9，此时溶液的pH＝_______________。

高三化学简答题困难题查看答案及解析

室温条件下，分别将SO2通入100mL(NH4)2SO3溶液、100mLNaOH溶液中，测得溶液pH与各组分物质的量分数的变化关系如图和如图，已知Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5，下列说法不正确的是（　 ）

图1：SO2通入(NH4)2SO3溶液中

图2：SO2通入NaOH溶液中

A. b点n(NH4+):n(HSO3-)=3：1

B. 由图1可得Ka1(H2SO3)=10-2，Ka2(H2SO3)=10-7

C. 图2中，b点溶液呈中性

D. 由图2可得NaOH溶液的浓度为10mol/L

高三化学单选题中等难度题查看答案及解析

煤炭是我国的主要能源之一，与之伴生的二氧化硫（SO2）和酸雨污染问题较为突出。目前我国采用的控制方法是电厂烟气脱硫。烟气脱硫的原理是利用碱性物质吸收并固定酸性的二氧化硫，主要有如下两种方法：

I、钠碱循环法脱硫技术。

（1）此法是利用Na2SO3溶液可脱除烟气中的SO2。Na2SO3可由NaOH溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式：　　　　　　　　　　 。

（2）NaOH溶液吸收SO的过程中，pH随变化关系如下表：

①由上表判断，NaHSO3溶液显 　　 性，用化学平衡原理解释：　　　 。

②当溶液呈中性时，离子浓度关系正确的是（选填字母）：　　　 。

II、石灰石脱硫法

此法是以石灰石为原料通过系列反应将硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：

CaSO4 (s)+ CO (g）CaO(s）+ SO2 (g）+ CO2 (g）　　 △H=218.4kJ·mol-1(反应Ⅰ)

CaSO4(s)+4CO(g）CaS(s）+ 4CO2(g）　　　　　　 △H2= -175.6kJ·mol-1　 (反应Ⅱ)

请回答下列问题：

（1）结合反应Ⅰ、Ⅱ写出CaSO4(s)与CaS(s）的热化学反应方程式 　　　　　　　　　 　 。

（2）对于气体参与的反应，表示平衡常数 Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)，则反应Ⅰ的Kp= 　　　　　　　　　　　　　 (用表达式表示)。

（3）假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)小于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是　　　　　　　　 。

（4）图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数 的关系曲线。则降低该反应体系中产生的SO2生成量的措施有　 　　　　　 。

A、向该反应体系中投入生石灰

B、在合适的温度区间内控制较低的反应温度

C、降低CO的初始体积百分数

D、提高反应体系的温度

高三化学填空题极难题查看答案及解析

室温下，NH3·H2O的Kb＝1.8×10-5，H2SO3的Ka1＝1.3×10-2，Ka2＝6.2×10-8。氨水可用于工业尾气中SO2的吸收。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(　　)

A.氨水与SO2反应恰好生成(NH4)2SO3时：c(NH4+)>c(SO32-)>c(OH－)>c(H＋)

B.氨水与SO2反应所得溶液pH＝9时：c(NH4+)＋c(H＋)<3c(HSO3-)＋c(OH－)

C.氨水与SO2反应生成等物质的量NH4HSO3和(NH4)2SO3时：3c(NH4+)＋3c(NH3·H2O)＝2c(SO32-)＋2c(HSO3-)＋2c(H2SO3)

D.氨水与SO2反应恰好生成NH4HSO3时：c(H＋)＋c(H2SO3)＝c(OH－)＋c(SO32-)＋c(NH3·H2O)

高三化学多选题困难题查看答案及解析