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SO...

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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含硫化物是自然界中最为重要的自然资源之一，在生产生活中应用非常广泛。

（1）燃煤烟气的脱硫(除SO2)技术和脱硝(除NOx)技术是环境科学研究的热点。以下是用硫和氮的氧化物之间的相互转化联合进行的脱硫和脱硝技术反应的热化学方程式。

NO2(g)＋SO2(g)＋H2O(l)=H2SO4(l) ＋NO(g)　　　 △H=a kJ·mol－1

2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g) △H=b kJ·mol－1

① 反应2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)=2H2SO4(l) 的△H=_______KJ/mol－1。

② 将SO2通入硫酸铁溶液也能发生类似的反应。请写出该反应的离子方程式____________ 。

（2）MnSO4是重要的基础锰盐。工业上，生产MnSO4的方法有多种。

①一种较为环保的方法是：利用纤维素水解产物还原软锰矿的方法生产MnSO4，其反应方程式如下:(C6H10O5)n+nH2SO4→n(C6H11O5)HSO4

n(C6H11O5)HSO4 +nH2O →n C6H12O6+nH2SO4

C6H12O6 +12H2SO4+12MnO2→12MnSO4+6CO2↑+18H2O

从理论上讲，每生产1吨MnSO4需要的纤维素的质量为____吨。

②软锰矿中都含有一定量的砷的化合物，如果不除砷很难达到饲料级的生产标

准。工业上常用氧化剂来除去其中的砷。可以除去砷的氧化剂有:ClO-、KMnO4、(NH4)2S2O8、O3、H2O2等，但在实际生产中，选用的氧化剂是软锰矿，可能的原因是_________。

③在生产MnSO4的浸出渣中常会产生一些硫磺，可以利用四氯乙烯来回收硫磺，

回收硫磺过程中受外界影响较大的因素主要有:萃取温度、液固比等。下图1是上述3种因素对萃取硫磺质量影响的关系图。

请根据以上图表信息，选择最佳的萃取温度和液固比_____________。

(3)有人设想用电化学法将SO2转化为H2SO4的原理如图2所示。

① 该电解质溶液中质子的流向是_____;(填“从正极流向负极”或“从负极流向正极”)

② 写出该电池负极反应的电极反应方程式:_________

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烟气脱硫（SO2）脱硝（NOx）一体化技术是大气污染防治研究的热点。烟气中NO通常占NOx总量的90%以上，但NO的脱除难度较大。某研究小组探究用次氯酸钙溶液同时脱除烟气中SO2和NO的方法。

脱硫：Ca(ClO)2(aq) + 2SO2(g) + 2H2O(l)=CaSO4(s) + H2SO4(aq) + 2HCl(aq)　　 Ⅰ

脱硝：3Ca(ClO)2(aq) + 4NO(g) + 2H2O(l)=3CaCl2(aq) + 4HNO3(aq)　　　　　　　　 Ⅱ

请回答：

（1）脱硫过程涉及的各化学反应及其ΔH如下：

SO2(g) + H2O(l) H2SO3(aq)　　　　　　　　　　　　　　 ΔH=a

Ca(ClO)2(aq) + H2SO3(aq) = CaSO3(s) + 2HClO(aq)　　　　 ΔH=b

CaSO3(s) + HClO(aq) = CaSO4(s) + HCl(aq)　　　　　　　　 ΔH=c

H2SO3(aq) + HClO(aq) = H2SO4(aq) + HCl(aq)　　　　　　 ΔH=d

脱硫反应Ⅰ的ΔH1=　　　　 。

（2）脱硫反应Ⅰ和脱硝反应Ⅱ的平衡常数随温度的变化如下图所示：

①判断反应Ⅱ的ΔS2　　　　 0、ΔH2　　　　 0（填<、=或>），指出有利于自发进行的温度条件是　　　　 （填“较高温度”或“较低温度”）。

②预测用次氯酸钙溶液脱硫脱硝反应进行的程度并说明理由　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 。

（3）与NaClO溶液吸收法相比，Ca(ClO)2法更能促进脱硫反应进行，理由是　 　　　　　　　　　　　 　　 。

（4）与NaOH溶液吸收法相比，Ca(ClO)2法的脱硫脱硝效率更高，理由是　　 　　　　　　　　　　　　　 　 。

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烟气的脱硫（除SO₂）技术和脱硝（除NO_x）技术都是环境科学研究的热点。

（1）烟气脱硫、脱硝的环境意义是________。

（2）选择性催化还原法的脱硝原理为：6NO_x＋4x NH₃  （3＋2x）N₂＋6xH₂O

①上述反应中每转移3mol电子，生成标准状况下N₂的体积为________L。

②已知：2H₂（g）＋O₂（g） ＝2H₂O （g）   ΔH＝－483．6 kJ·mol^－1

N₂（g）＋3H₂（g）＝2NH₃（g）    ΔH＝－92．4 kJ·mol^－1

N₂（g）＋O₂（g）＝2NO（g）     ΔH＝－180．5kJ·mol^－1

则反应6NO（g）＋4NH₃（g）＝5N₂（g）＋6H₂O（g）的ΔH ＝________。

（3）目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝（NO）原理，其脱硝机理示意图如下图1，脱硝率与温度、负载率（分子筛中催化剂的质量分数）的关系如图2所示。

图1                                   图2

①写出该脱硝原理总反应的化学方程式：________。

②为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是________。

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（9分）烟气的脱硫（除SO₂）技术和脱硝（除NO_x）技术都是环境科学研究的热点。

⑴烟气脱硫、脱硝的环境意义是。

⑵选择性催化还原法的脱硝原理为：

6NO_x＋4x NH₃  (3＋2x)N₂＋6xH₂O

①上述反应中每转移3mol电子，生成标准状况下N₂的体积为L。

②已知：2H₂(g)＋O₂(g) ＝2H₂O (g)   ΔH＝－483.6 kJ·mol^－1

N₂(g)＋3H₂(g)＝2NH₃(g)    ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1

N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g)     ΔH＝－180.5kJ·mol^－1

则反应6NO(g)＋4NH₃(g)＝5N₂(g)＋6H₂O(g)的ΔH＝。

⑶目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝（NO）原理，其脱硝机理示意图如下图1，脱硝率与温度、负载率（分子筛中催化剂的质量分数）的关系如图2所示。

图1                                   图2

①写出该脱硝原理总反应的化学方程式：。

②为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是。

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（12分）烟气的脱硫（除SO2）技术和脱硝（除NOx）技术都是环境科学研究的热点。

（1）烟气脱硫、脱硝的环境意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（2）一种选择性催化脱硝（NO2）的原理为：6NO2＋8NH3 7N2＋12H2O

①上述反应中被还原的元素是　　　　　　 （填元素符号），反应中每转移2.4mol电子，生成N2的物质的量为　　　　　　　　 。

②超音速飞机排放的尾气是平流层中NOx的主要来源．它们破坏臭氧层的主要机理为：

Ⅰ、O3O＋O2

Ⅱ、NO＋O3 →NO2＋O2

Ⅲ、 NO2＋O→NO＋O2

上述反应中NO所起的作用是　　　　　　　　　　　 ；

（3）下表列出了2种燃煤烟气脱硫方法的原理。

方法Ⅰ中用氨水吸收燃煤烟气中的SO2转化为NH4HSO3，写出该反应的离子方程式：　　　　　　　　 ，是利用了SO2的　　　　 性质（选填字母编号）。

A．漂白性　　　　 B．氧化性　　　　 C．还原性　　 　　 D．酸性氧化物　

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燃煤烟气的脱硫(除SO2)技术和脱硝(除NOx)技术是环境科学研究的热点。下面是目前科学家正致力于研究的三种燃煤烟气脱硫和脱硝的方法。

（1）方法I：用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化成(NH4)2SO4。氨水吸收燃煤烟气中SO2的化学反应为：2NH3+SO2 + H2O=(NH4)2SO3　　 (NH4)2SO4+ SO2 + H2O=2 NH4HSO3

①为了提高燃煤烟气中SO2去除率，可以采取的措施有：使燃煤烟气与氨水充分接触和______。

②燃煤烟气中含有大量的CO2，但在脱硫过程中，不需要先除去燃煤烟气的CO2原因是___________。

（2）方法II:用电化学原理将SO2转化为重要的化工原料H2SO4进行脱硫，装置如图所示。

①写出通入SO2的电极的电极反应式：________。

②为使该脱硫过程稳定持续进行，硫酸溶液的浓度应维持不变，则通入的O2和加入的H2O的质量比为_________。

（3）方法Ⅲ:用乙烯作为还取剂将氨的氧化物还原为N2进行脱硝，其机理如图，脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图所示。

①写出该脱硝过程中乙烯和NO2反应的化学方程式：________________。

②如图，当负载率一定，达到某温度时脱硝率最高，而后却随着温度的升高脱硝率反而降低，其原因是__________；要达到最佳脱硝效果，应采取的条件是_________。

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燃煤烟气中含有SO2和NOx（主要成分为NO和NO2的混合物），烟气的脱硫、脱硝技术是环境科学研究的热点。完成下列填空

（1）烟气脱硫、脱硝的环境意义是________________________________。

（2）液相氧化法采用碱性NaClO2溶液作为吸收剂，如脱除NO的原理为：____NaOH + ____NaClO2 + ____NO → ____NaNO3 + ____NaCl + ____H2O配平上述化学方程式。该反应中被还原的元素是_______________。

（3）如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到较好的脱除效果。如脱除SO2的原理为：ClO- + SO2 + H2O=Cl-+ SO42- + 2H+。结合平衡移动原理分析使用Ca(ClO)2脱硫效果为何较NaClO更好？____。

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空气质量评价的主要污染物为PM 10、PM2.5、SO2、NO2、O3、CO等物质。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，选择性催化还原法（SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术，即在催化剂的作用下，用还原剂选择性地与NOx反应生成N2和H2O。

(1)在催化剂存在的条件下，用H2将NO还原为N2。已知：

则氢气和一氧化氮反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式是_____________。

(2)用热炭还原NO的反应为2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)，向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为T1℃、T1℃、T2℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO，测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示：

①该反应T1_________T2，∆H________0 (填“<”或“>”)。

②若乙容器在200min达到平衡状态，则0~ 200min内用CO2的浓度变化表示的平均反应速率v(CO2)=____。

(3)用焦炭还原NO2的反应为2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)，在恒温条件下，lmolNO2和足量C发生该反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图18所示：

①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)__________ (填“<” 、“>” 或“=”)

②A、B、C三点中NO2的转化率最低的是________(填“A” 、“B” 或“C”)点。

③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(c)=___________(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

(4)在催化剂的作用下，尿素可以与NO2反应生成N2、H2O和CO2。写出CO(NH2)2与NO2反应的化学方程式：___________。

(5)氮的化合物应用广泛。氯胺（NH2Cl)是常用的饮用水二级消毒剂，可作长效缓释消毒剂，已知NH2Cl易水解生成强氧化性的物质，写出NH2Cl与水反应的化学方程式：_______________。

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