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______________________________。
高三化学综合题中等难度题
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。
化学键 | H-S | O=O | H-O | SO2 中共价键 |
键能/(kJ∙mol-1) | 339 | 498 | 464 | 1083 |
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)
高三化学单选题简单题查看答案及解析
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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