烟气(主要成分CO2、CO、SO2、NOX) 的排放对环境有很大的影响。I．利用氨水作吸收...

烟气（主要成分CO2、CO、SO2、NOX） 的排放对环境有很大的影响。

I．利用氨水作吸收液是当前有效捕捉CO2的方法，经过可逆反应生成NH4HCO3。生成的NH4HCO3分解可得到CO2，从而实现吸收液的再生。

（1）写出氨水捕捉 CO2 的化学方程式　　 　　　　 　　 。

（2）已知：NH4HCO3 溶液显碱性，下列说法不正确的是　　 　　 　　 。

a ．c （NH3·H2O） > c （H2CO3）

b．c （NH4+） > c （HCO3-） > c （OH-） > c （H+）

c．c （NH3·H2O） + c （NH4+） = c （H2CO3） + c （HCO3-）

d ．c （HCO3-） + 2c （CO32-） + c （OH-） = c （H+）+c （NH4+）

（3）右图是氨水吸收 CO2 的脱除率随温度变化的关系图。应用平衡移动原理分析 CO2 在 40℃-45℃ 脱除率降低可能的原因　　 　　　　　　 　　 。

（4）捕捉的 CO2 和 H2O 的混合气体在固态金属氧化物电解池中电解可制备 H2 和 CO，是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。

①X 是电源的　　 　　 　　 （填“正极”或“负极”），a电极上发生的电极反应式为：H2O ＋ 2eˉ ＝ H2＋ O2ˉ和　　　 　　 　 。

②a 和 b 两电极产生的气体的物质的量之比为　　　 　　 　 。

II．SO2、NOX 可以经 O3 预处理后用 CaSO3 水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOX 的含量。O3 氧化烟气中 NOX 的主要反应的热化学方程式为：

NO （g） ＋O3　 （g） = NO2 （g） ＋O2 （g）　 ∆ H = -200.9 kJ · mol-1

NO （g） ＋1/2O2 （g） = NO2 （g） 　 ∆ H = -58.2 kJ · mol-1

（5）依据以上反应，可知：3 NO （g）＋O3 （g） = 3 NO2 （g）　 ∆ H =　　　　 kJ · mol-1。

（6）用CaSO3水悬浮液吸收烟气中NO2时，清液 （ pH约为8） 中SO32－将NO2转化为NO2－，其离子方程式为　　　　 　　　 。

（7）CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2 的吸收速率，用平衡移动原理解释其主要原因是　　　　 。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

烟气(主要成分CO2、CO、SO2、NOX) 的排放对环境有很大的影响。

I．利用氨水作吸收液是当前有效捕捉CO2的方法，经过可逆反应生成NH4HCO3。生成的NH4HCO3分解可得到CO2，从而实现吸收液的再生。

（1）写出氨水捕捉CO2 的化学方程式　 　　　　　　 　　　 。

（2）已知：NH4HCO3 溶液显碱性，下列说法不正确的是　　 　　　　 　　 。

a．c(NH3·H2O)>c(H2CO3)

b．c(NH4+)>c(HCO3—)>c(OH—)>c(H+)

c．c(NH3·H2O)+c(NH4+)=c(H2CO3)+c(HCO3—)

d．c(HCO3—)+2c(CO32—)+c(OH—)=c(H+)+c(NH4+)

（3）如图是氨水吸收CO2 的脱除率随温度变化的关系图。

应用平衡移动原理分析 CO2 在 40℃-45℃ 脱除率降低可能的原因　　 　　　　　　　　 　　 。

II．SO2、NOX 可以经 O3 预处理后用 CaSO3 水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOX 的含量。O3 氧化烟气中 NOX 的主要反应的热化学方程式为：

（4）用CaSO3水悬浮液吸收烟气中NO2时，清液 ( pH约为8) 中SO32－将NO2转化为NO2－，其离子方程式为　　　 　　　　　　　 　 。

（5）CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2 的吸收速率，用平衡移动原理解释其主要原因是　　 　　　 　　 。

高三化学简答题困难题查看答案及解析

烟气中主要污染物SO2、NOx,为消除排放，保护环境，实现绿色可持续发展。

处理方法一:烟气经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NO的主要反应的热化学方程式为:

NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)　　　 △H1

NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g)　　　　　 △H2

SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)　 △H3

(1)反应3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的△H=_________。

(2) 室温下，进入反应器的NO、SO2的物质的量恒定，改 变通入O3的物质的量，反应一段时间后体系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)随反应前n(O3):nNO)的变化见图。说明预处理过程中NO2的物质的量变化的原因_______，在反应中SO2的物质的量几乎不发生变化的原因是_______________。

(3)在一定条件下，SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)　　 △H3<0，在一定温度下，向2L某恒容密闭容器中充入4molSO2(g)和1molO3(g),5min时，测得容器中SO3(g)的物质的量为0.5mol。

①0-5min内，用SO2表示的平均反应速率v(SO2)________。

②下列说法中能判断该反应达到平衡状态的是________

a.单位时间内生成nmolSO2同时生成nmolSO3

b.SO3和O2的物质的量浓度之比1:1

C.容器内压强保持不变

d.混合气体的密度不变

e.混合气体的平均相对分子质量不变

处理方法二: 也可采用NaClO2溶液作为吸收剂对烟气进行处理。在不同温度下，NaClO2溶液脱硫(S)、脱硝(N)的反应中，SO2和NO的平衡分压Pe如图所示。

(4) 由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均_______(填“增大”、“不变”或“减小”)。

(5) 反应ClO2-+2SO32-2SO42-+Cl-的平衡常数K表达式为_______。

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烟气中主要污染物SO2、NOx,为消除排放，保护环境，实现绿色可持续发展。

处理方法一:烟气经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NO的主要反应的热化学方程式为:

NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)　　　 △H1

NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g)　　　　　 △H2

SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)　 △H3

(1)反应3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的△H=_________。

(2) 室温下，进入反应器的NO、SO2的物质的量恒定，改 变通入O3的物质的量，反应一段时间后体系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)随反应前n(O3):nNO)的变化见图。说明预处理过程中NO2的物质的量变化的原因_______，在反应中SO2的物质的量几乎不发生变化的原因是_______________。

(3)在一定条件下，SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)　　 △H3<0，在一定温度下，向2L某恒容密闭容器中充入4molSO2(g)和1molO3(g),5min时，测得容器中SO3(g)的物质的量为0.5mol。

①0-5min内，用SO2表示的平均反应速率v(SO2)________。

②下列说法中能判断该反应达到平衡状态的是________

a.单位时间内生成nmolSO2同时生成nmolSO3

b.SO3和O2的物质的量浓度之比1:1

C.容器内压强保持不变

d.混合气体的密度不变

e.混合气体的平均相对分子质量不变

处理方法二: 也可采用NaClO2溶液作为吸收剂对烟气进行处理。在不同温度下，NaClO2溶液脱硫(S)、脱硝(N)的反应中，SO2和NO的平衡分压Pe如图所示。

(4) 由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均_______(填“增大”、“不变”或“减小”)。

(5) 反应ClO2-+2SO32-2SO42-+Cl-的平衡常数K表达式为_______。

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烟气中主要污染物SO2、NOx,为消除排放，保护环境，实现绿色可持续发展。

处理方法一:烟气经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NO的主要反应的热化学方程式为:

NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)　　　 △H1

NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g)　　　　　 △H2

SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)　 △H3

(1)反应3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的△H=_________。

(2) 室温下，进入反应器的NO、SO2的物质的量恒定，改 变通入O3的物质的量，反应一段时间后体系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)随反应前n(O3):nNO)的变化见图。说明预处理过程中NO2的物质的量变化的原因_______，在反应中SO2的物质的量几乎不发生变化的原因是_______________。

(3)在一定条件下，SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)　　 △H3<0，在一定温度下，向2L某恒容密闭容器中充入4molSO2(g)和1molO3(g),5min时，测得容器中SO3(g)的物质的量为0.5mol。

①0-5min内，用SO2表示的平均反应速率v(SO2)________。

②下列说法中能判断该反应达到平衡状态的是________

a.单位时间内生成nmolSO2同时生成nmolSO3

b.SO3和O2的物质的量浓度之比1:1

C.容器内压强保持不变

d.混合气体的密度不变

e.混合气体的平均相对分子质量不变

处理方法二: 也可采用NaClO2溶液作为吸收剂对烟气进行处理。在不同温度下，NaClO2溶液脱硫(S)、脱硝(N)的反应中，SO2和NO的平衡分压Pe如图所示。

(4) 由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均_______(填“增大”、“不变”或“减小”)。

(5) 反应ClO2-+2SO32-2SO42-+Cl-的平衡常数K表达式为_______。

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煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx(主要成分为NO、NO2的混合物)，对烟气进行脱硫、脱硝有多种方法。

(1)碱液吸收法：采用石灰乳脱除SO2．脱除后的主要产物是_____。

(2)液相氧化法：采用 NaClO溶液进行脱除。

①NaClO水解的离子方程式是_____。

②NaClO溶液吸收NO的主要过程如下

i．NO(aq)+HClO(aq)⇌NO2(aq)+HCl(aq)　　　 △H1

ii．3NO2(aq)+H2O(1)⇌2HNO3(aq)+NO(aq)　　 △H2

NO(aq)转化为HNO3(aq)的热化学方程式是_____。

③研究pH对NO脱除率的影响。调节 NaClO溶液的初始pH，NO的脱除率如表：

pH影响NO脱除率的原因是_____。

(3)研究发现，在液相氧化法中，一定量的SO2能提高NOx的脱除率。当pH＝5.5时，SO2对有效氯含量、NOx脱除率的影响如图所示。

①据图1，通入SO2后有效氯含量降低。SO2和HClO反应的离子方程式是_____。

②针对图2中NOx脱除率提高的原因，研究者提出了几种可能发生的反应：

A．SO2+2NO+H2O═N2O+H2SO4

B．2SO2+2NO+2H2O═N2+2H2SO4

C．4SO2+2NO2+4H2O═N2+4H2SO4

用同位素示踪法确认发生的反应：把15NO2和NO按一定比例混合，通入SO2的水溶液中，检测气体产物。

a．气体产物中主要含有15NO2、N2O，则发生的主要反应是_____(填序号)。

b．同时检测到气体产物中还有15N N，产生15N N的化学方程式是_____。

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烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。其研究性学习小组在实验室利用下列装置制备模拟烟气（主要成分SO2、CO2、N2、O2），并测定烟气中SO2的体积分数以及研究通过转化器的脱硫效率：

回答下列问题：

1-模拟烟气的制备

（1）写出装置A中发生化学反应的化学方程式___________；检查装置A气密性的方法是_______。

2-测定烟气中SO2的体积分数

（2）欲测定烟气中SO2的体积分数，则装置按气流方向的接口顺序为a____________。

（3）①甲同学认为应该在装置_____（填字母）之间增加一个盛有品红溶液的洗气瓶，理由是_______。

②在准确读取量筒读数之前______、并上下移动量筒使得量筒液面与广口瓶液面相平。

（4）乙同学根据模拟烟气的流速，(amL/min)和t min后量筒内液体的体积(V mL)测得二氧化硫的体积分数，其结果总是偏大，原因可能是__________________。

3-模拟烟气通过转化器的脱硫效率研究

（5）将模拟烟气通过装置F，其中盛有FeCl2，FeCl3的混合溶液，它可以催化SO2与氧气的反应以达到脱硫的目的。

①写出催化剂参与反应过程中的离子方程式：____________________。

②丙同学在此实验过程中发现黄色溶液先变成红棕色，查阅资料得Fe3++ 6SO2=[Fe(SO2)6]3+（红棕色），请用化学平衡移动原理解释实验中溶液颜色变化的原因：_______________。

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烟气(主要污染物SO2、NOx)是大气主要污染物，有效去除大气中的SO2、NOx是环境保护的重要课题。

(1) 用天然碱生产小苏打的母液(主要溶质为碳酸钠)吸收烟气中SO2的相关反应的热化学方程式如下：

2Na2CO3(aq)＋SO2(g)＋H2O(l)===Na2SO3(aq)＋2NaHCO3(aq)ΔH＝a kJ·mol－1

2NaHCO3(aq)＋SO2(g)===Na2SO3(aq)＋2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝b kJ·mol－1

Na2SO3(aq)＋SO2(g)＋H2O(l)===2NaHSO3(aq)ΔH＝c kJ·mol－1

反应Na2CO3(aq)＋SO2(g)===Na2SO3(aq)＋CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。

(2) 用碳酸钠溶液吸收NO2的过程会产生NaNO2和NaNO3，写出相关化学反应方程式：__________________________________________________。

(3) 工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染，模拟工艺如图所示，写出电解时铁电极发生的电极反应式：__________________________。随后，铁电极附近有无色气体产生，写出有关反应的离子方程式：__________________________________________。

(4) 工业上以钛基氧化物涂层材料为阳极、碳纳米管修饰的石墨为阴极，电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液，可使NO3-变为NH4+。电极(电催化剂)所处的环境对其催化活性和选择性均起到重要作用。

①其他条件不变，向其中一份电解液中投加一定量NaCl，去除NH4+的效果明显提高，溶液中氮元素含量显著降低。可能原因是______________________________________________。

②其他条件不变，只改变溶液的pH，NO3-去除率如图所示，pH升高时，去除率________，可能原因是______________________________________。

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直接排放含SO2的烟气会危害环境。利用工业废碱渣（主要成分Na2CO3）可吸收烟气中的SO2并制备无水Na2SO3，其流程如图。

下列说法中不正确的是

A.吸收塔中的温度不宜过高，原因可能是防止SO2的溶解度下降

B.为提高NaHSO3的产率，应控制吸收塔中溶液为弱碱性

C.吸收塔中生成HSO3－的离子方程式是2SO2＋CO32-＋H2O＝2HSO3-＋CO2↑

D.操作②为蒸馏水洗涤、干燥，得无水Na2SO3固体

高三化学多选题中等难度题查看答案及解析

直接排放含SO2的烟气会危害环境。利用工业废碱渣(主要成分Na2CO3)可吸收烟气中的SO2并制备无水Na2SO3，其流程如图1。

已知：H2SO3、HSO3﹣、SO32﹣在水溶液中的物质的量分数随pH的分布如图2，Na2SO3•7H2O 和Na2SO3的溶解度曲线如图3。

(1)Na2CO3溶液显碱性，用离子方程式解释其原因：_____。

(2)吸收烟气

①为提高NaHSO3的产率，应控制吸收塔中的pH为_____。

②NaHSO3溶液中c(SO32﹣)＞c(H2SO3)，结合方程式解释其原因：_____。

③已知下列反应：

SO2(g)+2OH﹣(aq)=SO32﹣(aq)+H2O(l)　　　　 △H1＝﹣164.3 kJ/mol

CO2(g)+2OH﹣(aq)=CO32﹣(aq)+H2O(l)　　 △H2＝﹣109.4 kJ/mol

2HSO3﹣(aq)=SO32﹣(aq)+SO2(g)+H2O(l)　　 △H3＝+34.0kJ/mol

吸收塔中Na2CO3溶液吸收SO2生成HSO3﹣的热化学方程式是__________。

④吸收塔中的温度不宜过高，可能的原因是_____（写出1种即可）。

(3)制备无水Na2SO3

将中和塔中得到的Na2SO3溶液_________（填操作），过滤出的固体用无水乙醇洗涤、干燥，得无水Na2SO3固体。

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