雾霾严重危害人类健康和生态环境，开发稳定高效的脱硫脱硝工艺是当前国内外研究的热点。(1)天...

雾霾严重危害人类健康和生态环境，开发稳定高效的脱硫脱硝工艺是当前国内外研究的热点。

(1)天然气中含有的微量 H2S 会腐蚀管道和设备，可在 1200℃下进行脱硫处理，H2S 会被氧气氧化为SO2，并产生水蒸气。

请写出该反应的热化学方程式：______。

(2)利用 NaClO2/H2O2 酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝，将 NO、SO2 氧化为硝酸和硫酸而除去。在温度一定时，n(H2O2)/n(NaClO2)、溶液 pH 对脱硫脱硝的影响如图所示：

①从图 a 和图 b 中可知脱硫脱硝最佳 n(H2O2)/n(NaClO2)是_______、最佳 pH 是______。

②图 b 中 SO2 的去除率随 pH 的增大而增大，而 NO 的去除率在 pH>5.5 时反而减小，请解释 NO 去除率减小的可能原因是______。

(3)臭氧也是理想的烟气脱硝剂，其脱硝的反应之一为 2NO2(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g)，不同温度下，在体积为 1L 的甲、乙两个恒容密闭容器中均充入 l mol O3 和 2 mol NO2，相关信息如图所示，请回答下列问题：

①0~15min 内乙容器中反应的平均速率：v(NO2) =______。(保留 2 位有效数字)

②下列措施能提高容器乙中 NO2 转化率的是________(填字母标号)

A.向容器中充入氦气，增大容器的压强

B.升高容器的温度

C.向容器中再充人一定量的 NO2

D.向容器中再充入 l mol O3 和 2 mol NO2

③甲容器的初始压强为 p0，计算该反应的平衡常数 Kp=______。(分压=总压×物质的量分数)

(4)过二硫酸钾(K2S2O8)可作为燃煤锅炉脱硝的氧化剂。实验室通过电解饱和 KHSO4 溶液制备 K2S2O8。电解装置如图所示：

①电极 B 为______极(“阳”或“阴”)。

②在常温下，电解液中的含硫微粒的主要存在形式与 pH 的关系如图所示，将电极 A 区域的 pH 控制在 0~2 之间进行电解，则电极 A 的电极反应方程式为______。

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雾霾严重危害人类健康和生态环境，开发稳定高效的脱硫脱硝工艺技术是国内外研究的热点。研究表明，氮氧化物(NOx)和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，其转化关系如下图所示。

(1)NH3的电子式是_________。

(2)NH4NO3溶液中的离子浓度由大到小顺序是_________。

(3)①已知：SO2生成SO3总反应方程式是

2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　　 ΔH＝－196.6 kJ/mol

此反应可通过如下两步完成：

2NO(g)＋O2 (g ) 2NO2(g)　　 ΔH1＝－113 kJ/mol

NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)　　 ΔH2＝_________。

② 一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1 mol，5min达到平衡，此时容器中NO2和NO的浓度之比为1∶3，则NO2的平衡转化率是_________。

(4)利用NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝。

① 制备少量NaClO2，其装置如下图所示：

装置I控制温度在35~55℃，通入SO2将NaClO3还原为ClO2(沸点：11℃)，反应的离子方程式是_____________________________________________，

装置Ⅱ中反应生成NaClO2，此反应中作为氧化剂的是_______________ ，反应后溶液中阴离子除了ClO2－、ClO3－、Cl－、ClO－、OH－外还可能含有的一种阴离子是_______________ 。

② 用制得的NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂同时对NO、SO2进行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在温度一定时，n(H2O2)/n(NaClO2)、溶液pH对脱硫脱硝的影响如下图所示：

从上图中可知脱硫脱硝最佳条件是_________。图 中SO2的去除率随pH的增大而增大，而NO 的去除率在pH>5.5时反而减小，请解释NO去除率减小的可能原因是______________________________。

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开发稳定高效的脱硫脱硝工艺是当前国内外研究的热点。

（1）天然气中含有的H2S会腐蚀管道和设备，可在1200℃下进行脱硫处理，其中涉及H2S与O2的反应，产物为SO2和水蒸气。若1molH2S参与该反应放热586.16kJ，则该反应的热化学方程式是__。

（2）烟气中的SO2可用“双碱法”洗除：先用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，再往所得溶液中加入CaO，反应得到NaOH和CaSO3，原理可表示为：NaOH(aq)Na2SO3(aq)。

①Na2SO3溶液中阴离子的浓度由大到小的顺序：__。

②“双碱法”洗除SO2的优点是__（任写一点）。

（3）过二硫酸钾(K2S2O8)是一种白色、无味品体，溶于水，不溶于乙醇，有强氧化性。可作为燃煤锅炉烟气脱硝的氧化剂。

①S2O82-的结构式为，则过二硫酸钾(K2S2O8)所含化学键有：__，1个S2O82-中含有化合价为-1价的氧原子的个数是___。

②脱硝过程中依次发生两步反应：第1步K2S2O8将NO氧化成HNO2，第2步K2S2O8继续氧化HNO2，第2步的氧化产物为__。

③实验室中通过电解饱和KHSO4水溶液的方法制备K2S2O8。

电极B为电解池__极（填“阳”或“阴”，气体a为__（写化学式），电极A的电极反应式为__。

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人类向大气中排放的NOx和SO2对环境会产生危害，烟气的脱硝（除NOx）技术和脱硫（除SO2）技术都是环境科学研究的热点。

（1）选择性催化还原技术是目前最成熟的烟气脱硝技术，即在催化剂作用下，用还原剂（如NH3选择性地与NOx反应生成N2和H2O。

已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)　　 ΔH1=-905.5kJ·mol-1

N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　 ΔH2=+180kJ·mol-1

则4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)　　 ΔH3=__。

（2）碱性KMnO4氧化法也可将NOx进行脱除。

①用KMnO4(NaOH)溶液进行烟气中NO的脱除，将该离子方程式补充完整。__

□NO+□MnO4-+□__=NO2-+3NO3-+□MnO42-+□__

②下列叙述正确的是__（填字母序号）。

A.将脱除后的混合溶液进行分离可获得氮肥

B.反应后混合溶液中：c(MnO4-)+2c(MnO42-)=c(K+)

C.在不同酸碱性条件下，KMnO4发生还原反应的产物可能不同

（3）催化剂V2O5可用于处理NOx和SO2。

V2O5在催化降解NOx的过程中，也会对SO2和O2反应起到一定的催化作用，其反应式如下：

a.V2O5+SO2=V2O4+SO3

b.__

c.2VOSO4=V2O5+SO2+SO3

SO3进一步与烟气中逃逸的氨反应，生成硫酸氢铵和硫酸铵。

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2015年冬季，雾霾天气严重影响了我国北方地区。国内电力行业和供暖部门引进先进脱硫工艺以减少污染。目前脱硫工艺涉及的主要反应有：①H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g) ΔH1
②S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2
③S(g)＋H2(g)===H2S(g) ΔH3

则“2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH4”中ΔH4的正确表达式为(　 )

A. ΔH4＝ (ΔH1＋ΔH2－ΔH3)　　 B. ΔH4＝2(ΔH1－ΔH2＋ΔH3)

C. ΔH4＝(ΔH1－ΔH2＋ΔH3)　　 D. ΔH4＝ΔH1－2(ΔH2－ΔH3)

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氮氧化物（NOx）造成酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏等危害，不仅破坏自然生态环境，而且严重危害人类健康。采用合适的还原剂能够实现烟气的高效脱硝。

（1）活性炭还原脱硝可防止氮氧化物污染，已知：

①N2（g）+O2（g）═2NO（g）　　 △H1=+180.5kJ•mol-1

②2C（s）+O2（g）═2CO（g）　　 △H2=-221.0kJ•mol-1

③2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）　　 △H3=-556.0kJ•mol-1

则反应C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g）△H=__kJ•mol-1

（2）用活性炭对NO进行还原，采用相同质量不同粒径的同种催化剂M和N，测量相同时间内烟气的脱氮率，结果如图所示。

①在M、N两种不同粒径催化剂作用下，出现M和N两条不同的脱氮率与温度的变化曲线的原因是___。

②判断M曲线上最高点A点对应的脱氮率__（填“是“或“不是”）该温度下的平衡脱氮率。

③25℃下，用NaOH溶液作捕提剂吸收产生的CO2，不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品。某次捕捉后得到pH=12的溶液，已知：25℃下Ka2（H2CO3）=5.6×10-11，试通过计算溶液中c（CO32-）：c（HCO3-）=__。

（3）在一恒容密闭容器中，使用某种催化剂对反应NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）△H＜0进行相关实验探究。改变投料比（n0（SO2）：n0（NO2）]进行多组实验（各次实验的温度可能相同，也可能不同），测定SO2的平衡转化率[α（SO2）]。已知：KR=16，KZ=1，部分实验结果如图所示。

①如果要将图中R点的平衡状态改变为X点的平衡状态，应采取的措施是__。

②图中R、X、Y、Z四点对应的实验温度分别为TR、TX、TY，TZ通过计算选择下列选项中两个温度相等是__（填标号）。

A．TR和TY　　　 B．TR和TZ　　　 C．TX和TZ　　　 D．TY和TZ

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让生态环境更秀美、人民生活更幸福！为此，天津冬季取暖许多家庭用上了清洁能源天然气。实际生产中天然气需要脱硫，在1200℃时，工艺中会发生下列反应：

①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g)　　 ΔH1

②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g)　　 ΔH2

③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g)　　 ΔH3

④2S(g)=S2(g)　　 ΔH4

则ΔH4的正确表达式为（　　 ）

A.ΔH4=(ΔH1 +ΔH2－3ΔH3)

B.ΔH4=(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)

C.ΔH4=(ΔH1－ΔH2+3ΔH3)

D.ΔH4=(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)

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烟气的脱硝(除)技术和脱硫(除)技术都是目前环境科学研究的热点。

(1)工业上可以采用“质子膜电解槽”对烟气进行脱硫脱硝，其工艺如图甲所示：

①溶液吸收主要反应的化学方程式为___________；

②电解的主要目的是______________，阴极的电极反应式为______________；

③“高价氮的化合物”中NO2在反应器中发生化合反应的化学方程式为______；

(2)利用活性焦炭的吸附作用，可以对烟气进行脱硫和脱硝。被吸附的与活性焦炭反应生成和，当生成时，转移电子的物质的量为__________；

(3)一定条件下，将一定浓度NOx(NO2和NO的混合气体)通入的乳浊液中，发生的反应如下：，，改变，的去除率变化情况如图乙所示。

①当大于1.4时，去除率升高，但的去除率却降低。其可能的原因是__；

②和发生的主要反应为。保持的初始浓度不变，改变，将反应后的混合气体通入乳浊液中吸收。为节省的用量，又能保持去除效果，则合适的值约为___________；

(4)已知：，，则______________________。

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二氧化硫和氮氧化物是常用的化工原料，也会给大气带来严重污染，综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。

(1) 新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO₂，其吸收的化学反应方程式为________再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO₂外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为________（只要求写一种）。

(2) 工业上生产硫酸时，将SO₂氧化为SO₃是关键一步。

① 某温度下，SO₂（g）＋1/2O₂（g）SO₃（g）；△H= —98 kJ· mol^—1。开始时在10L的密闭容器中加入4.0mol SO₂(g)和5.0molO₂(g)，当反应达到平衡时混合气体的总物质的量为8.0mol，该温度下平衡常数K=________。

② 一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO₂和1molO₂，发生下列反应：2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g）达到平衡后改变下述条件，SO₃的体积分数变大的是________

A、保持温度和容器压强不变，充入2mol SO₃ 　　

B、保持温度和容器体积不变，充入2mol N₂

C、保持温度和容器体积不变，充入0.5mol SO₂和0.25mol O₂

D、升高温度

E、移动活塞压缩气体

(3) 某人设想以如图所示装置用电化学原理生产硫酸，通入O₂的一极的电极为________极； 写出通入SO₂的电极的电极反应式：________。

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下图是工业上以天然气、空气为原料合成氨的一种工艺流程：

（1）脱硫反应第一步是利用Fe(OH)3除去H2S，该反应的化学方程式是____________。

（2）脱硫反应第二步是利用空气氧化回收硫，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________，下列试剂中也适宜作此反应的氧化剂的是________（填选项）。

A．Cl2　　　　 B．H2O2　　　　　 C．KMnO4　　　　　 D．O3

（3）流程中Fe(OH)3和K2CO3可循环利用，你认为流程中还可循环利用的物质有_______。

（4）合成氨反应的原料气中V(N2)∶V(H2)=1∶3。平衡混合物中氨的含量与温度、压强的关系如下图所示：

则A、B、C三点对应的化学平衡常数KA、KB、KC的关系是___________（用“>”、“<”或“=”表示）；A点H2的平衡转化率为________。

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