燃煤的烟气中常含有大量的NOx、CO、SO2等有害气体，治理污染、消除有害气体对环境的影响...

燃煤的烟气中常含有大量的NOx、CO、SO2等有害气体，治理污染、消除有害气体对环境的影响是化学工作者研究的重要课题。

Ⅰ.已知氮氧化物可采用强氧化剂Na2S2O8氧化脱除，过程如下所示：

(1)写出反应1的离子方程式：____　　 。

(2)反应2为NO2-＋S2O82-＋2OH－=NO3-＋2SO42-＋H2O。此反应在不同温度下达到平衡时，NO2-的脱除率与Na2S2O8初始浓度的关系如图1所示。

①比较a、b点的反应速率：va正____vb逆(填“>”“<”或“＝”)。

②根据图像可以判断该反应为吸热反应，理由是____________。

Ⅱ.沥青混凝土可作为反应2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)的催化剂。图2表示在相同的恒容密闭容器、相同的起始浓度、相同的反应时间段下，使用相同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时，CO的转化率与温度的关系。

(3)下列关于图2的说法正确的是________。

A．在均未达到平衡状态时，同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大

B．b点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最高

C．a、b、c、d四点中，达到平衡状态的只有b、c两点

D．e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性

(4)已知c点时容器中O2浓度为0.02 mol/L，则50 ℃时，在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K＝_____________(用含x的代数式表示)。

Ⅲ.利用图3所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2。

(5)直流电源b极为____，阳极发生的反应为______。

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燃煤的烟气中常含有大量的NOx、CO、SO2等有害气体，治理污染、消除有害气体对环境的影响是化学工作者研究的重要课题。

Ⅰ.已知氮氧化物可采用强氧化剂Na2S2O8氧化脱除，过程如下所示：

(1)写出反应1的离子方程式：____　　 。

(2)反应2为NO2-＋S2O82-＋2OH－=NO3-＋2SO42-＋H2O。此反应在不同温度下达到平衡时，NO2-的脱除率与Na2S2O8初始浓度的关系如图1所示。

①比较a、b点的反应速率：va正____vb逆(填“>”“<”或“＝”)。

②根据图像可以判断该反应为吸热反应，理由是____________。

Ⅱ.沥青混凝土可作为反应2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)的催化剂。图2表示在相同的恒容密闭容器、相同的起始浓度、相同的反应时间段下，使用相同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时，CO的转化率与温度的关系。

(3)下列关于图2的说法正确的是________。

A．在均未达到平衡状态时，同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大

B．b点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最高

C．a、b、c、d四点中，达到平衡状态的只有b、c两点

D．e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性

(4)已知c点时容器中O2浓度为0.02 mol/L，则50 ℃时，在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K＝_____________(用含x的代数式表示)。

Ⅲ.利用图3所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2。

(5)直流电源b极为____，阳极发生的反应为______。

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治理SO2、CO、NOx污染是化学工作者研究的重要课题。

Ⅰ．软锰矿(MnO2)、菱锰矿(MnCO3)吸收烧结烟气中的SO2制取硫酸锰。pH值对SO2 吸收率的影响如图所示。在吸收过程中，氧气溶解在矿浆中将 H2SO3氧化成硫酸。

（1）SO2的吸收率在pH＝_____效果最佳，MnO2所起的作用是_______，菱锰矿作为调控剂与硫酸反应， 确保pH的稳定，该反应的化学方程式为___________。

Ⅱ．沥青混凝土可作为2CO(g)+O2(g)2CO2(g)反应的催化剂。图表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下，使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时，CO的转化率与温度的关系。

（2）CO转化反应的平衡常数K(a)____K(c)(填“>”“<”或“＝”，下同)，在均未达到平衡状态时，同温下β型沥青混凝土中CO转化速率___α型，e点转化率出现突变的原因可能是______。

Ⅲ．N2H4是一种具有强还原性的物质。燃烧过程中释放的能量如下：(已知a>b)

① N2H4(g)＋2O2(g) == NO2(g)＋1/2N2(g)＋2H2O(g)　 ΔH1＝a kJ·mol－1

② N2H4(g)＋2O2(g) == 2NO(g)＋2H2O(g)　 ΔH2＝b kJ·mol－1

（3）已知反应活化能越低，反应速率越大。假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是______。

（4）试写出NO(g)分解生成N2(g)和NO2(g)的热化学方程式为_____________。

Ⅳ．某含钴催化剂可以催化消除柴油车尾气中的碳烟(C)和NOx。不同温度下，将模拟尾气（成分如下表所示）以相同的流速通过该催化剂，测得所有产物（CO2、N2、N2O）与NO的相关数据结果如下图所示。

（5）375℃时，测得排出的气体中含0.45 molO2和0.0525mol CO2，则Y的化学式为_____。实验过程中不采用NO2的模拟NOx原因是_________。

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治理SO2、CO、NOx污染是化学工作者研究的重要课题。

Ⅰ．软锰矿(MnO2)、菱锰矿(MnCO3)吸收烧结烟气中的SO2制取硫酸锰。pH值对SO2 吸收率的影响如图所示。在吸收过程中，氧气溶解在矿浆中将 H2SO3氧化成硫酸。

（1）SO2的吸收率在pH＝_____效果最佳，MnO2所起的作用是_______，菱锰矿作为调控剂与硫酸反应， 确保pH的稳定，该反应的化学方程式为___________。

Ⅱ．沥青混凝土可作为2CO(g)+O2(g)2CO2(g)反应的催化剂。图表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下，使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时，CO的转化率与温度的关系。

（2）CO转化反应的平衡常数K(a)____K(c)(填“>”“<”或“＝”，下同)，在均未达到平衡状态时，同温下β型沥青混凝土中CO转化速率___α型，e点转化率出现突变的原因可能是______。

Ⅲ．N2H4是一种具有强还原性的物质。燃烧过程中释放的能量如下：(已知a>b)

① N2H4(g)＋2O2(g) == NO2(g)＋1/2N2(g)＋2H2O(g)　 ΔH1＝a kJ·mol－1

② N2H4(g)＋2O2(g) == 2NO(g)＋2H2O(g)　 ΔH2＝b kJ·mol－1

（3）已知反应活化能越低，反应速率越大。假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是______。

（4）试写出NO(g)分解生成N2(g)和NO2(g)的热化学方程式为_____________。

Ⅳ．某含钴催化剂可以催化消除柴油车尾气中的碳烟(C)和NOx。不同温度下，将模拟尾气（成分如下表所示）以相同的流速通过该催化剂，测得所有产物（CO2、N2、N2O）与NO的相关数据结果如下图所示。

（5）375℃时，测得排出的气体中含0.45 molO2和0.0525mol CO2，则Y的化学式为_____。实验过程中不采用NO2的模拟NOx原因是_________。

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煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，大量排放烟气形成酸雨、污染大气，因此对烟气进行脱硫、脱硝，对环境保护有重要意义。回答下列问题：

Ⅰ.利用CO脱硫

(1)工业生产可利用CO气体从燃煤烟气中脱硫，则25℃时CO从燃煤烟气中脱硫的热化学方程式2CO(g)＋SO2(g)⇌2CO2(g)＋S(s)的焓变△H＝_____________。25℃，100kPa时，由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热称为标准摩尔生成焓，已知一些物质的“标准摩尔生成焓”如下表所示：

(2)在模拟脱硫的实验中，向多个相同的体积恒为2L的密闭容器中分别通入2.2mol CO和1mol SO2气体，在不同条件下进行反应，体系总压强随时间的变化如图所示。

①在实验b中，40 min达到平衡，则0～40 min用SO2表示的平均反应速率v(SO2)＝_______。

②与实验a相比，实验b可能改变的条件为_______________，实验c可能改变的条件为_________________。

Ⅱ.利用NH3脱硝

(3)在一定条件下，用NH3消除NO污染的反应原理为：4NH3(g)＋6NO(g)⇌5N2(g)＋6H2O(l)△H＝－1807.98kJ·mol－1。在刚性容器中，NH3与NO的物质的量之比分别为X、Y、Z(其中X<Y<Z)，在不同温度条件下，得到NO脱除率(即NO转化率)曲线如图所示。

①NH3与NO的物质的量之比为X时对应的曲线为_____________(填“a”“b”或“c”)。

②各曲线中NO脱除率均先升高后降低的原因为__________。

③900℃条件下，设Z＝，初始压强p0，则4NH3(g)＋6NO(g)⇌5N2(g)＋6H2O(l)的平衡常数Kp＝_____________(列出计算式即可)。

Ⅲ.利用NaCIO2脱硫脱硝

(4)利用NaClO2的碱性溶液可吸收SO2和NO2(物质的量之比为1:1)的混合气体，自身转化为NaCl，则反应的离子方程式为________________。

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汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的重要原因之一，治理汽车尾气和燃煤尾气是环境保护的重要课题。回答下列问题：

(1)煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物，用CH4催化还原NO2可消除氮氧化物的污染。已知：

①CH4(g)+ 2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 △H=-867.0kJ/mol；

②N2(g)+2O2(g)= 2NO2(g)　　 △H=+67.8 kJ/mol；

③N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　 △H=+89.0 kJ/mol

则CH4催化还原NO的热化学方程式为__________________________________。

(2)在汽车排气系统中安装三元催化转化器，可发生反应：2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)。在某密闭刚性容器中通入等量的CO和NO，发生上述反应时，c(CO)随温度(T)和时间(t)的变化曲线如图所示。

①据此判断该反应的正反应为____(填“放热”或“吸热”)反应。

②温度T1时，该反应的平衡常数K=_____；反应速率v=v正-v逆=k正c2(NO)c2(CO)-k逆c2(CO2)c(N2)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，计算a处=________。

(3)SNCR-SCR脱硝技术是一种新型的除去烟气中氮氧化物的脱硝技术，一般采用氨气或尿素作还原剂，其基本流程如图：

①SNCR-SCR脱硝技术中用NH3作还原剂还原NO的主要反应为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)，△H<0，则用尿素[CO(NH2)2]作还原剂还原NO2的化学方程式为____________。

②体系温度直接影响SNCR技术的脱硝效率，如图所示：

SNCR与SCR技术相比，SCR技术的反应温度不能太高,其原因是__________；当体系温度约为925℃时，SNCR脱硝效率最高，其可能的原因是______________。

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燃煤烟气中含有大量NOx、CO2、CO和SO2，经处理可获得重要的化工原料。

(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH1=－574.0 kJ·mol－1　

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH2=＋1 160.0 kJ·mol－1　

①反应CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=___________kJ·mol－1。

②若反应中还原NOx至N2，消耗标准状况下4.48L CH4，则反应过程中转移的电子总数为_____。

(2)利用烟气中分离所得的CO2、CO与H2按一定比例混合在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：

反应1: CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH1=－99.0 kJ·mol－1

反应2: CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2=＋483.0 kJ·mol－1

反应3: CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH3=＋384.0 kJ·mol－1

反应体系中CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示。

①α(CO)随温度升高而减小的原因是____________________。

②图中的p1、p2、p3由大到小的顺序为__________________。

(3)亚氯酸钠(NaClO2)和次氯酸钠(NaClO)混合液作为复合吸收剂可脱除烟气中的NOx、SO2，使其转化为NO3-、SO42-。

①写出NO与NaClO2在碱性环境中反应的离子方程式：________________。

②下图表示在一定条件下温度与复合吸收剂对烟气中SO2、NO脱除效率的关系。图中SO2比NO脱除效率高的原因可能是：____________________。

③从复合吸收剂吸收烟气后的废液中可回收得到NaHSO4，低温电解NaHSO4水溶液可制备工业上常用的强氧化剂Na2S2O8，原理如图所示。电解时电极Ⅰ的电极反应式为______________。

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燃煤烟气中含有大量NOx、CO2、CO和SO2，经处理可获得重要的化工原料。

（1）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。

CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　　　 △H1=-574kJ·mol-1 平衡常数为K1

CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　　 △H2=-1160kJ·mol-1 平衡常数为K2

①反应CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ，平衡常数K=________（用K1、K2表示）。

②若反应中还原NOx至N2，消耗标准状况下4.48LCH4，则反应过程中转移的电子总数为________。

（2）利用烟气中分离所得的CO2、CO与H2按一定比例混合在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：

反应1：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)　　 △H1=-99.0kJ·mol-1

反应2：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　　 △H2=483.0kJ·mol-1

反应3：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3=384.0 kJ·mor1

反应体系中CO平衡转化率(a)与温度和压强的关系如下图所示。

① a(CO)值随温度升高而减小的原因是_______________ 。

② 图中的p1、p2、p3由大到小的顺序为___________________。

（3）亚氯酸钠（NaClO2)和次氯酸钠（NaClO)混合液作为复合吸收剂可脱除烟气中 的NOx、SO2，使其转化为NO3-、SO42-。

①写出NO与NaClO2反应的离子方程式：___________________。

②图甲表示在一定条件下温度与复合吸收剂对烟气中SO2、NO脱除效率的关系。图 中SO2比NO脱除效率高的原因可能是____________。

③从复合吸收剂吸收烟气后的废液中可回收得到NaHSO4，低温电解NaHSO4水溶液可制备工业上常用的强氧化剂Na2S2O8，原理如图乙所示。电解时电极I的电极反应式为______________。

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党的十九大报告中提出要建设美丽中国，推进绿色发展。燃煤烟气(污染气体包括NOx、CO、SO2等)的综合治理是解决大气污染的主要途径。

(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除其污染。已知：

①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ·mol-1

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1

③H2O(g)=H2O(1)△H=-44.0kJ·mol-1

写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式__________。

(2)选择合适的催化剂，在一定条件下可对部分燃煤烟气回收，其主要反应是：2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(1)△H=-270kJ·mol-1

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,Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高，不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3的主要优点是__________。

②T℃Fe2O3催化作用下，将等物质的量的CO和SO2充入容积为2L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程中CO的物质的量随时间变化如图2所示。10min内该反应的速率v(SO2)=________；T℃时该化学反应的平衡常数K=______；保持容积固定，若升高温度，反应的平衡常数_________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，容器内混合气体的密度__________。

(3) 图3是用食盐水做电解液电解烟气脱氮的原理图，NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO3-，尾气经NaOH溶液吸收排入空气。

①NO被氧化的离子方程式是__________。

②若通入的烟气2240L(标准状况)，烟气中NO含量为15%，(假设烟气中无其他含氮气体)，测得溶液中含有NO3-的物质的量为1.47mol,则NO除去率为__________%。

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燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一，雾疆天气肆虐给人类健康带来了严重影响，化学在解决雾霾污染中发挥了重要作用。

(1)煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。

己知：

CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 △H=-867 kJ·mol-1

2NO2(g) N2O4(g)　　　 △H=-56.9kJ·mol-1

H2O(g)=H2O(l)　　 △H=-44.0kJ·mol-1

①写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式________________。

②反应CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)在恒温恒容容器中达到平衡，下列叙述不能作为判断该反应达到平衡状态标志的是___________。

A.容器中的压强不变　　　　 B.混合气体的密度不变

C.2v正(NO2)= v 逆(N2)　　　　 D.c(CH4)= c(N2)

(2)CO、CO2 是火力发电厂及汽车尾气的主要成分，为减少对环境造成的影响，采用以下方法将其资源化利用。

①以CO 为电极燃料，以熔融K2CO3为电解质，和O2组成燃料电池。请写出该电池的负极电极反应式_____________________。

②在铝矾土作催化剂、773K条件下，3molCO与1.5molSO2反应生成3molCO2和0.75mol硫蒸气，该反应可用于从烟道气中回收硫，写出该反应的化学方程式_______________。

③在汽车的排气管上增加一个补燃器，并不断补充O2使其浓度保持为4.0×10-4mol·L-1，发生反应2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)。某温度下测得汽车尾气中CO、CO2 气体的浓度分别为2.0×10-6 mol·L-1、4.0×10-4 mol·L-1，则该条件下反应的平衡常数K=___________。

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