工业排放的烟气中的SO2是大气的一次污染物之一,同时也是雾篮天气的重要前体物。工业上常用氨水吸二氧化硫气体。常温时,向10mL0.1mol•L-l的氨水中通入SO2,SO2体积(标准状况)与溶液pH的关系如图所示(忽略溶液体积变化)。
已知:25℃时,NH3•H2O的Kb=l.7×l0-5,H2SO3的Ka1=l.3×10-2,Ka2=6.2×l0-8。
回答下列问题:
(1)M点溶液中阴离子浓度由大到小的顺序为__,__(填>、=或<)2。
(2)N点溶液中的溶质为__(填化学式),c(NH4+):c(HSO3-)=__。
(3)水的电离程度M点__P点(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)反应NH3•H2O+H2SO3NH4++HSO3-+H2O的平衡常数K=__。
高二化学填空题中等难度题
工业排放的烟气中的SO2是大气的一次污染物之一,同时也是雾篮天气的重要前体物。工业上常用氨水吸二氧化硫气体。常温时,向10mL0.1mol•L-l的氨水中通入SO2,SO2体积(标准状况)与溶液pH的关系如图所示(忽略溶液体积变化)。
已知:25℃时,NH3•H2O的Kb=l.7×l0-5,H2SO3的Ka1=l.3×10-2,Ka2=6.2×l0-8。
回答下列问题:
(1)M点溶液中阴离子浓度由大到小的顺序为__,__(填>、=或<)2。
(2)N点溶液中的溶质为__(填化学式),c(NH4+):c(HSO3-)=__。
(3)水的电离程度M点__P点(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)反应NH3•H2O+H2SO3NH4++HSO3-+H2O的平衡常数K=__。
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“绿水青山就是金山银山”,因此研究NOx,SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。
SO2的排放主要来自于煤的燃烧,工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下:
①SO2(g)+NH3·H2O(aq)=NH4HSO3(aq) △H1=akJ/mo1;
②NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) △H2=b kJ/mo1;
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq) △H3=c kJ/mo1。
则反应2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O △H
(1)△H =______kJ/mo1 (用含a、b、c的代数式表示)。
(2)对于反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H =-34.0kJ/mol,在T1℃时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:
时间 浓度(mol/L) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①0~10min内,CO2的平均反应速度v(CO2)=________。
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡;根据上表中的数据判断改变的条件可能是_______(填字母)。
a.加入一定量的活性炭 b.通入一定量的NO
c.适当缩小容器的体积 d.加入合适的催化剂
(3)用活性炭还原法处理NO,有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H =-34.0kJ/mo1。已知在一体积不变的密闭容器中,加入足量的C和一定量的NO气体,测得NO的转化率随温度的变化如下图所示:
①由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,其原因为________;
②在1100K时,CO2的体积分数为________。
(4)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H =-746.8 kJ/mo1,生成无毒的N2和CO2。实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2) (k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数____(填“>”“<”或“=”) k逆增大的倍数。
②若在2L的密闭容器中充入2molCO和2molNO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为50%,则_______。
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石嘴山市打造“山水园林城市”,因此研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。
(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧,工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。
已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下:
①SO2(g)+NH3·H2O(aq)= NH4HSO3(aq) ΔH1=a kJ/mol;
②NH3·H2O(aq)+ NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) ΔH2=b kJ/mol;
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq) ΔH3=c kJ/mol。
则反应2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g) =2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的ΔH=______kJ/mol。
(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g) ΔH =−681.8 kJ/mol对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应,在温度为TK时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:
时间/min 浓度/mol·L−1 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
O2 | 1.00 | 0.79 | 0.60 | 0.60 | 0.64 | 0.64 |
CO2 | 0 | 0.42 | 0.80 | 0.80 | 0.88 | 0.88 |
①0~10 min内,平均反应速率v(SO2)=_____mol/(L·min)。
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断,改变的条件可能是_____(填字母)。
A.通入一定量的O2 B.加入一定量的粉状碳酸钙
C.适当缩小容器的体积 D.加入合适的催化剂
(3)NOx的排放主要来自于汽车尾气,有人利用反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=−34.0 kJ/mol,用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升髙而增大,其原因为_______;在1100K时,CO2的体积分数为______。
(4)用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×106 Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=____[已知:气体分压(P分)=气体总压(P)×体积分数]。
(5)汽车尾气还可利用反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=−746.8 kJ/mol,实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数____(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1 molCO和1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则k正︰k逆=_____。
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要减轻大气污染,必须加强对工业废气和汽车尾气等的治理.根据所学知识回答下列问题:
(1)控制燃煤产生的SO2排放,能够减少_________型酸雨的形成.燃煤排放的烟气中还古有其他大气污染物,请列举两种:__________________.
(2)煤的气化和液化是实现能源清洁化的重要途径.将焦炭在高温下与水蒸气反应,得到CO和H2,就是煤的气化过程,该反应的化学方程式为__________________________.
(3)在汽车尾气排放口加装“三效催化净化器”,在催化剂的作用下,可将尾气中的CO、NO转化为空气中的两种无毒气体,该反应的化学方程式为_______________________.
(4)室内空气污染物包括CO、C02、甲醛、苯等,在这四种污染物中,由家用燃料燃烧产生的是_________;由建筑和装修产生的是_________.
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随着大气污染的日趋严重,我国提出于“十二五”期间,將二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%,二氧化碳(CO2)的排放量也要大幅减少。
(1)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx形成酸雨、污染大气。采用NaClO和Ca(ClO)2的混合溶液作为吸收剂可得到较好的烟气脱硫效果,已知下列反应:
SO2(g)+2OH−(aq)===SO32−(aq)+H2O(l) ΔH1
ClO−(aq)+SO32−(aq)===SO42−(aq)+Cl−(aq) ΔH2
CaSO4(s)===Ca2+(aq)+SO42−(aq) ΔH3
则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO−(aq)+2OH−(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl−(aq)的ΔH=_______。
(2)在“十二五”期间重庆市也积极展开了主城区各工厂燃料“媒改气”的整改行动。“煤改气中“气”的主要成分为:____(填化学式), 其空间结构为_____(填名称),它与C3H8互称为________。
(3)甲醇(CH3OH)是一种液态可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,在25℃、101KPa下, 1g甲醇完全燃烧放热22.68kJ,表示甲醇燃烧热的热化学方程式________。该反应在低温下___(填“自发”、“不自发”)。
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研究燃煤烟气的脱硫(除SO2)和脱硝(除NOx)具有重要意义,请回答下列问题。
(1)采用低温臭氧氧化脱硫脱硝技术,同时吸收SO2和NOx,获得(NH4)2SO4的稀溶液。已知常温下,该溶液的pH=5,则=_________(该温度下NH3· H2O的Kb=1.7×10-5)。往(NH4)2SO4溶液中再加入少量(NH4)2SO4固体,的值将________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
(2)用乙烯作为还原剂将氮的氧化物还原为N2的脱硝技术,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。
①写出该脱硝过程中乙烯和NO2反应的化学方程式:___________________。
②要达到最佳脱硝效果,应采取的条件是:___________________。
(3)利用如图装置可实现用Na2SO4溶液吸收SO2,再用离子膜电解法电解吸收液得到单质硫。
①a端应连接电源的_____(填“正极”或“负极”)。
②用Na2SO4溶液代替水吸收烟气中的SO2使之转化为H2SO3,其目的是_______________。
③电解过程中,阴极的电极反应式为______________。
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煤燃烧排放的烟气中(主要含SO2、CO2)的SO2形成酸雨、污染大气,对烟气进行脱硫,回答下列问题:
(1)采用Ca(ClO)2烟气脱硫可得到较好的效果。已知下列反应:
①SO2(g)+2OH− (aq) =SO32− (aq)+H2O(l) ΔH1
②ClO− (aq)+SO32− (aq) =SO42− (aq)+Cl− (aq) ΔH2
③CaSO4(s) =Ca2+(aq)+SO42−(aq) ΔH3
则反应SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO− (aq) +2OH− (aq) = CaSO4(s) +H2O(l) +Cl− (aq)的ΔH=_ 。
(2)采用氨水烟气脱硫,最终可得到氮肥。将相同物质的量的SO2与NH3溶于水所得溶液中c(H+)﹣c(OH-)= (填字母编号).
A.c(SO32-)﹣c(H2SO3)
B.c(SO32-)+c(NH3·H2O)﹣c(H2SO3)
C.c(HSO3-)+c(SO32-)﹣c(NH4+)
D.c(HSO3-)+2c(SO32-)﹣c(NH4+)
(3)烟气在较高温度经下图方法脱除SO2,并制得H2SO4。
①在阴极放电的物质是 。
②在阳极生成SO3的电极反应式是 。
③已知室温下,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。将脱除SO2后制得的H2SO4配成pH=4 的H2SO4溶液,与pH=9的 Ba(OH)2 溶液混合,若所得混合溶液的 pH=7,则 Ba(OH)2 溶液与 H2SO4 溶液的体积比为 。欲使溶液中c(SO42-) =2.0×10-4mol·L-1,则应保持溶液中 c(Ba2+) = mol·L-1。
(4)一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂,利用如下反应回收燃煤烟气中的硫。反应为:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) ΔH= - 270KJ·mol-1其他条件相同、催化剂不同时,SO2的转化率随反应温度的变化如图1,不考虑催化剂的价格因素,选择_ 为该反应的催化剂较为合理(选填序号)。
a. Cr2O3 b. NiO c. Fe2O3
选择该催化剂的理由是:_ 。
某科研小组用选择的催化剂,在380℃时,研究了n(CO) : n(SO2)分别为1:1、3:1时,SO2转化率的变化情况(图2)。则图2中表示n(CO) : n(SO2)=3:1的变化曲线为 。
高二化学填空题简单题查看答案及解析
煤燃烧排放的烟气含有SO2和NO,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,回答下列问题:
(1在鼓泡反应器中通入含有含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5×10−3mol·L−1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表;
离子 | SO42− | SO32− | NO3− | NO2− | Cl− |
c/(mol·L−1) | 8.35×10−4 | 6.87×10−6 | 1.5×10−4 | 1.2×10−5 | 3.4×10−3 |
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________________________。增加压强,NO的转化率______(填“提高”“不变”或“降低”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐______ (填“提高”“不变”或“降低”)。
③由实验结果可知,脱硫反应速率______脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是___________。
(2在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2和NO的平衡分压px如图所示。
①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”)。
②反应ClO2−+2SO32−===2SO42−+Cl−的平衡常数K表达式为___________。
(3)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。
①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的有点是_______。
②已知下列反应:
SO2(g)+2OH− (aq)==SO32−(aq)+H2O(l) ΔH1
ClO− (aq)+SO32− (aq) ===SO42− (aq)+Cl−(aq) ΔH2
CaSO4(s) ==Ca2+(aq)+SO42−(aq) ΔH3
则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ ClO−(aq) +2OH−(aq)=== CaSO4(s) +H2O(l) +Cl− (aq)的ΔH=______。
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煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:
(1)NaClO2的化学名称为_______。
(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5×10-3mol·L-1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子 | SO42- | SO32- | NO3- | NO2- | Cl- |
c/(mol·L-1) | 8.35×10-4 | 6.87×10-6 | 1.5×10-4 | 1.2×10-5 | 3.4×10-3 |
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 。增加压强,NO的转化率 (填“提高”、“不变”或“降低”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐 (填“增大”“不变”或“减小”)。
③由实验结果可知,脱硫反应速率 脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是 。
高二化学填空题中等难度题查看答案及解析
煤燃烧排放的烟气含有SO2和NO,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl元素的价态为_______。
(2)在鼓泡反应器中通入含有含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5×10−3mol·L−1 。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表:
离子 | SO42− | SO32− | NO3− | NO2− | Cl− |
c/(mol·L−1) | 8.35×10−4 | 6.87×10−6 | 1.5×10−4 | 1.2×10−5 | 3.4×10−3 |
①在NaClO2溶液脱硝的主要反应中,参加反应的n(ClO2-):n(NO)=_________,增加压强,NO的转化率______(填“提高”“不变”或“降低”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐_______(填“升高”“不变”或“降低”)。
③由实验结果可知,脱硫反应速率______脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是___________。
(3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2和NO的平衡分压pc如下图所示:
=
①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”)。
②反应ClO2−+2SO32−===2SO42−+Cl−的平衡常数K表达式为___________。
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