下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。 方法Ⅰ 用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化...

下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。

方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中的化学反应为

能提高燃煤烟气中去除率的措施有_      _（填字母）。

A．增大氨水浓度    B．升高反应温度

C．使燃煤烟气与氨水充分接触     D．通入空气使转化为

采用方法Ⅰ脱硫，并不需要先出去燃煤烟气中大量的，原因是________（用离子方程式表示）。

方法Ⅱ重要发生了下列反应：

与反应生成的热化学方程式为_。

方法Ⅲ中用惰性电极电解溶液的装置如右图所示。阳极区放出的气体的成分为________。（填化学式）

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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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燃煤烟气脱硫有很多方法

方法I：先用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再通入空气氧化成(NH4)2SO4。

方法II：用Na2SO3溶液吸收S02，再经电解转化为H2SO4。

据此回答以下问题：

（1）方法I中发生氧化还原反应的离子方程式__________。能提高方法I燃煤烟气SO2中去除率的措施有__________（填字母）。

A．增大氨水浓度　　　　　　　　　　　　　　　 B．增大燃煤烟气的流速

C．事先去除燃煤烟气中的二氧化碳　　　　 D．增大压强

（2）采用方法II脱硫，燃煤烟气中的二氧化碳能否与生成的NaHSO3溶液反应_______(说明理由)。已知H2SO3为的电离平衡常数为K1=1.54×10-2，K2=1.02×10-7。则NaHSO3溶液中含S元素粒子浓度由大到小的顺序为_______。通过右图所示电解装置可将生成的NaHSO3转化为硫酸，电极材料皆为石墨。则A为电解池的______(填“阴极”或“阳极”)。C为______（填物质名称）。若将阴离子交换膜换成阳子交换膜，写出阳极区域发生的电极反应______。

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下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。

（1）   方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中的化学反应为：

能提高燃煤烟气中去除率的措施有 ▲ （填字母）。

A．增大氨水浓度

B.升高反应温度

C.使燃煤烟气与氨水充分接触

D. 通入空气使转化为

采用方法Ⅰ脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的，原因是▲（用离子方程式表示）。

（2）   方法Ⅱ重要发生了下列反应：

与反应生成的热化学方程式为________。

（3）   方法Ⅲ中用惰性电极电解溶液的装置

如右图所示。阳极区放出气体的成分为________。

（填化学式）

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燃煤烟气中的SO2、NOx是形成酸雨的有害物质。应设法吸收利用。

I.吸收SO2：通入氨水将其转化为NH4HSO3，NH4HSO3溶液呈_____性(填“酸”、“碱”、“中”)；再通空气将NH4HSO3氧化，溶液pH将__________(填“增大”、“减小”、“不变”)

Ⅱ.处理NO：先用O3处理，再用Na2SO3溶液吸收。O3处理的热化学方程式为：

NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)　　　　 △H=akJ·mol-1

NO2(g)=NO(g)+1/2O2(g)　　　　　 △H=bkJ·mol-1

(1)反应NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的△H=_______kJ·mol-1。

(2)用Na2SO3溶液吸收时，溶液中SO32-将NO2转化为NO2-，反应的氧化产物是_________。

Ⅲ.利用SO2：分离出SO2可用于生产硫酸，反应之一：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0。

(3)恒温恒容下，改变SO2、O2的物质的量之比[n(SO2)/n(O2)]，平衡时测定Y的值，Y与[n(SO2)/n(O2)]的关系如图所示，则Y可能是______________。

A.正反应速率　　　　　　 B.SO3的体积分数　　　 C.SO2的转化率　　　　 D.SO2的体积分数

a→b段y变化的原因是___________。

(4)Kp是以各气体平衡分压(各气体的分压=总压×各气体的体积分数)代替平衡浓度表示的平衡常数。

①Kp与温度(T/K)的关系是㏒Kp=-4.86(R为常数)，请判断R___0(填“&gt;”或“&lt;”)，原因是________。

②在10.0%SO2、13.5%O2、76.5%N2(体积分数)时，SO2平衡转化率与温度、压强的关系如图。

则x_____1.0(填“&gt;”或“&lt;”)；计算550℃、1.0atm下，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的Kp=____。(精确到1位小数)

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我国工业上主要采用以下四种方法降低尾气中的含硫量：

（1）方法1中已知：① CaO(s)＋CO₂(g)＝CaCO₃(s)  ΔH=－178.3 kJ/mol

②CaO(s)＋SO₂(g)＝CaSO₃(s) ΔH=－402.0 kJ/mol

③2CaSO₃(s)＋O₂(g)＝2CaSO₄(s) ΔH=－2314.8 kJ/mol

写出CaCO₃与SO₂反应生成CaSO₄的热化学方程式：____；此反应的平衡常数表达式为：_____。

（2）方法2中最后产品中含有少量(NH₄)₂SO₃，为测定(NH₄)₂SO₄的含量，分析员设计以下步骤：

①准确称取13.9 g 样品，溶解；

②向溶液中加入植物油形成油膜，用滴管插入液面下加入过量盐酸，充分反应，再加热煮沸；

③加入足量的氯化钡溶液，过滤；

④进行两步实验操作；

⑤称量，得到固体23.3 g，计算。

步骤②的目的是：_____。步骤④两步实验操作的名称分别为：  _____、_____。样品中(NH₄)₂SO₄的质量分数：____（保留两位有效数字）。

（3）据研究表明方法3的气配比最适宜为0.75［即煤气（CO、H₂的体积分数之和为90%）∶SO₂烟气（SO₂体积分数不超过15%）流量=30∶40］。用平衡原理解释保持气配比为0.75的目的是：_____。

（4）方法4中用惰性电极电解溶液的装置如图所示。阳极电极反应方程式为_____。

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为消除燃煤烟气中含有的SO2、NOx，研究者提出了若干烟气“脱硫”、“脱硝”的方法。

（1）向燃煤中加入适量石灰石，高温时将SO2转化为CaSO4的化学方程式是______。

（2）选择性催化还原法（SCR）“脱硝”。在催化剂的作用下，选取还原剂将烟气中的NO进行无害化处理。NH3还原NO的化学方程式是______。

（3）以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。控制溶液的pH＝5.5，将烟气中的SO2、NO转化为SO42−、NO3−，均为放热反应。

①在如图中画出“放热反应”的反应过程中的能量变化示意图。

②NaClO溶液吸收烟气中SO2的离子方程式是______。

③一定时间内，温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图，SO2的脱除率高于NO，可能的原因是______（写出1种即可）。

④烟气中SO2和NO的体积比为4∶1，50℃时的脱除率见图2，则此吸收液中烟气转化生成的NO3−和Cl−的物质的量之比为______。

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研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义。

（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，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______________________(写出一种即可)。

（2）25℃ 101KPa，将1molCH4与一定量的O2混合后，充入一密闭绝热容器内，在连续电火花的作用下反应，恢复至原状况放出QkJ热量，容器内无无CH4和O2剩余且无固体物质生成，装置内气体全部通入足量的碱石灰后，剩余bmol气体。则：

①反应开始时CH4与O2的物质的量之比为___________________________。

②若已知 C(s) + O2(g) = CO2(g)　　 △H1= -m kJ/mol

CO2(g) + C(s) = 2CO(g)　 △H2= +n kJ/mol

则表示CH4燃烧热的热化学方程式为_____________________________________________。

（3）工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物为例)。

已知：NO不能与Na2CO3溶液反应,

NO＋NO2＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2,2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2

① 用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物，每产生22.4 L(标准状况)CO2(全部逸出)时，吸收液质量就增加44 g，则混合气体中NO和NO2的体积比为____________。

② 用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物存在的缺点是___________________。

（4）氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题

①20世纪末，科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现高温常压下的电化学合成氨，提高了反应物的转化率，其实验简图如图所示，正极的电极反应式是___________________________________。

②近年，又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路，反应原理为：2N2（g）+6H2O（l）≒4NH3（g）+3O2（g），则其反应热△H=________________。

（已知：N2（g）+3H2（g）≒2NH3（g）△H=﹣92.4kJ．mol﹣1，2H2（g）+O2（g）≒2H2O（l） △H=﹣571.6kJ．mol﹣1 ）

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利用氨水吸收烟气中的二氧化硫，其相关反应的主要热化学方程式如下：

SO2(g)＋NH3·H2O(aq)＝NH4HSO3(aq)　　 △H1=a kJ·mol-1

NH3·H2O(aq)＋NH4HSO3(aq)＝(NH4)2SO3(aq)＋H2O(l)　　 △H2=b kJ·mol-1

2(NH4)2SO3(aq)＋O2(g)＝2(NH4)2SO4(aq)　　　　　 △H3=c kJ·mol-1

（1）反应2SO2(g)＋4NH3·H2O(aq)＋O2(g)＝2(NH4)2SO4(aq)＋2H2O(l)的△H=　　 　　 kJ·mol-1。

（2）空气氧化(NH4)2SO3的速率随温度的变化如图所示，当温度超过60 ℃时，(NH4)2SO3氧化速率下降的原因可能是　　 　　 。

（3）以磷石膏废渣和碳酸铵为原料制备硫酸铵，不仅解决了环境问题，还使硫资源获得二次利用。反应的离子方程式为CaSO4(s)＋CO32—(aq)SO42—(aq)＋CaCO3(s)，该反应的平衡常数K=　　 　　 。

[ 已知Ksp(CaCO3)=2.9×10-9，Ksp(CaSO4)=9.1×10-6 ]

（4）(NH4)2SO4在工农业生产中有多种用途。

①将黄铜精矿（主要成分Cu2S）与硫酸铵混合后在空气中进行焙烧，可转化为硫酸铜同时产生氨气。该反应的化学方程式为　　 　　 。

②研究硫酸铵的分解机理有利于对磷石膏的开发。在500 ℃下硫酸铵分解过程中得到4种产物，其含氮物质随时间变化关系如图甲所示。写出该条件下硫酸铵分解的化学方程式，并用单线桥标出电子转移的方向及数目：　　 　　 。

③(NH4)2SO4是工业制备K2SO4的重要原料。根据图乙中相关物质的溶解度曲线，简述工业上制备K2SO4晶体的设计思路：　　 　　 。

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