李克强总理曾在国务院政府工作报告中强调二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%。因此，研究烟气的...

李克强总理曾在国务院政府工作报告中强调二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%。因此，研究烟气的脱硝(除NOx)、脱硫(除SO2)技术有着积极的环保意义。

(1)汽车的排气管上安装“催化转化器”，其反应的热化学方程式为：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)　　 ΔH=-746.50 kJ·mol-1。T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的密闭容器中，若温度和体积不变，反应过程中(0~15 min)NO的物质的量随时间变化如图。

①图中a、b分别表示在相同温度下，使用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n(NO)的变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是_____（填“a”或“b”）。

②T℃时，15 min时，再向容器中充入CO、CO2各0.2 mol，则平衡将____移动（填“向左”、“向右”或“不”）。

(2)在催化剂作用下，用还原剂[如肼(N2H4)]选择性地与NOx反应生成N2和H2O。

已知200℃时：Ⅰ.3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g)　　 ΔH1=-32.9 kJ·mol-1；

II.N2H4(g)+H2(g)=2NH3(g)　　 ΔH2=-41.8 kJ·mol-1。

①写出肼的电子式______。

②200℃时，肼分解成氮气和氢气的热化学方程式为_______。

③目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝原理，其脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图所示。

为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是_______。

(3)某温度下，N2O5气体在一体积固定的容器中发生如下反应：2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)(慢反应)△H＜0，2NO2(g)N2O4(g)(快反应)△H＜0，体系的总压强p总和pO2随时间的变化如图所示：

①图中表示O2压强变化的曲线是_______(填“甲”或“乙”)。

②已知N2O5分解的反应速率v=0.12pN2O5(kPa•h-1)，t=10 h时，pN2O5=__kPa，v=__kPa•h-1(结果保留两位小数，下同)。

③该温度下2NO2N2O4反应的平衡常数Kp=___kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数)。

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李克强总理在《2018年国务院政府工作报告》中强调“今年二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%。”因此，研究烟气的脱硝(除NOx)、脱硫(除SO2)技术有着积极的环保意义。

（1）汽车的排气管上安装“催化转化器”，其反应的热化学方程式为：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)　　 ΔH=-746.50kJ·mol-1。T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，若温度和体积不变，反应过程中(0~15min) NO的物质的量随时间变化如图。

①图中a、b分别表示在相同温度下，使用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n (NO)的变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是___________。（填“a”或“b”）

②T℃时，该反应的化学平衡常数K=_______________；平衡时若保持温度不变，再向容器中充入CO、CO2各0.2 mol，则平衡将_________移动。(填“向左”、“向右”或“不”)

③15min时，若改变外界反应条件，导致n (NO)发生图中所示变化，则改变的条件可能是_______________________________________________ (任答一条即可)。

（2）在催化剂作用下，用还原剂[如肼(N2H4)]选择性地与NOx反应生成N2和H2O。

已知200℃时：Ⅰ.3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g)　 ΔH1=-32.9 kJ·mol-1；

II. N2H4(g)+H2(g) =2NH3(g)　 ΔH2=-41.8 kJ·mol-1。

①写出肼的电子式：____________________。

②200℃时，肼分解成氮气和氢气的热化学方程式为：_____________________________。

③目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝原理，其脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如下图所示。

为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是_________________________________________。

（3）利用电解装置也可进行烟气处理，如图可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-，阳极的电极反应式为____________________________；物质A是______________ (填化学式)。

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李克强总理在《2018年国务院政府工作报告》中强调“今年二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%。”因此，研究烟气的脱硝(除NOx)、脱硫(除SO2)技术有着积极的环保意义。

（1）汽车的排气管上安装“催化转化器”，其反应的热化学方程式为：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)　　 ΔH=-746.50kJ·mol-1。T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，若温度和体积不变，反应过程中(0~15min) NO的物质的量随时间变化如图。

①图中a、b分别表示在相同温度下，使用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n (NO)的变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是___________。（填“a”或“b”）

②T℃时，该反应的化学平衡常数K=_______________；平衡时若保持温度不变，再向容器中充入CO、CO2各0.2 mol，则平衡将_________移动。(填“向左”、“向右”或“不”)

③15min时，若改变外界反应条件，导致n (NO)发生图中所示变化，则改变的条件可能是_______________________________________________ (任答一条即可)。

（2）在催化剂作用下，用还原剂[如肼(N2H4)]选择性地与NOx反应生成N2和H2O。

已知200℃时：Ⅰ.3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g)　 ΔH1=-32.9 kJ·mol-1；

II. N2H4(g)+H2(g) =2NH3(g)　 ΔH2=-41.8 kJ·mol-1。

①写出肼的电子式：____________________。

②200℃时，肼分解成氮气和氢气的热化学方程式为：_____________________________。

③目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝原理，其脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如下图所示。

为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是_________________________________________。

（3）利用电解装置也可进行烟气处理，如图可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-，阳极的电极反应式为____________________________；物质A是______________ (填化学式)。

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李克强总理在《2018年国务院政府工作报告》中强调“今年二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%。”因此，研究烟气的脱硝(除NOx)、脱硫(除SO2)技术有着积极的环保意义。

（1）汽车的排气管上安装“催化转化器”，其反应的热化学方程式为：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)　　 ΔH=-746.50kJ·mol-1。T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，若温度和体积不变，反应过程中(0~15min) NO的物质的量随时间变化如图。

①图中a、b分别表示在相同温度下，使用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n (NO)的变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是___________。（填“a”或“b”）

②T℃时，该反应的化学平衡常数K=_______________；平衡时若保持温度不变，再向容器中充入CO、CO2各0.2 mol，则平衡将_________移动。(填“向左”、“向右”或“不”)

③15min时，若改变外界反应条件，导致n (NO)发生图中所示变化，则改变的条件可能是_______________________________________________ (任答一条即可)。

（2）在催化剂作用下，用还原剂[如肼(N2H4)]选择性地与NOx反应生成N2和H2O。

已知200℃时：Ⅰ.3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g)　 ΔH1=-32.9 kJ·mol-1；

II. N2H4(g)+H2(g) =2NH3(g)　 ΔH2=-41.8 kJ·mol-1。

①写出肼的电子式：____________________。

②200℃时，肼分解成氮气和氢气的热化学方程式为：_____________________________。

③目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝原理，其脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如下图所示。

为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是_________________________________________。

（3）利用电解装置也可进行烟气处理，如图可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-，阳极的电极反应式为____________________________；物质A是______________ (填化学式)。

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烟气的脱硫（除SO2）和脱硝（除NOx）都是环境科学研究的热点。可以通过氧化还原反应或酸碱反应进行脱硫和脱硝。完成下列填空：

（1）烟气中含有一定量的氮氧化物（NOx），可以利用甲烷与NOx一定条件下反应，产物为空气中含有的无害成分，从而消除污染。

写出CH4与NOx反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）用催化剂可以使NO、CO污染同时降低，2NO（g）+2CO （g） N2（g）+2CO2（g），根据传感器记录某温度下NO、CO的反应进程，测量所得数据绘制出下图。

前1s内平均反应速率v（N2）　　　　　　　　　　　　　　

第2s时的X值范围　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）为了除去烟气有害气体SO2并变废为宝，常用熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应最终产物为石膏。而不采用澄清石灰水或熟石灰固体替代熟石灰悬浊液来吸收废气。

说明理由：　　　　　　　　　　　　　　

（4）用标准浓度的酸性KMnO4溶液可以测定空气中SO2含量。写出此测定方法的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）双碱法是一种低成本高效率的脱硫方法。先用第一碱作为吸收剂，与含SO2的烟气在吸收塔中接触发生反应，烟气中的SO2被吸收掉，然后脱硫废液在另一反应器中再与第二碱反应，使溶液得到再生，再生后的吸收液循环利用。

可用作第一碱　　　　　　　　　 。可用作第二碱　　　　　　　　 。（选填编号）

a．NaOH　　　 　　 　　 b．Mg(OH)2　　　 　　 　　 c．石灰石　　　　　 　 d．石灰

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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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含硫化物是自然界中最为重要的自然资源之一，在生产生活中应用非常广泛。

（1）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。以下是用硫和氮的氧化物之间的相互转化联合进行的脱硫和脱硝技术反应的热化学方程式。

NO2(g)＋SO2(g)＋H2O(l)=H2SO4(l) ＋NO(g)　　　 △H=a kJ·mol－1

2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g) △H=b kJ·mol－1

① 反应2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)=2H2SO4(l) 的△H=_______KJ/mol－1。

② 将SO2通入硫酸铁溶液也能发生类似的反应。请写出该反应的离子方程式____________ 。

（2）MnSO4是重要的基础锰盐。工业上，生产MnSO4的方法有多种。

①一种较为环保的方法是：利用纤维素水解产物还原软锰矿的方法生产MnSO4，其反应方程式如下:(C6H10O5)n+nH2SO4→n(C6H11O5)HSO4

n(C6H11O5)HSO4 +nH2O →n C6H12O6+nH2SO4

C6H12O6 +12H2SO4+12MnO2→12MnSO4+6CO2↑+18H2O

从理论上讲，每生产1吨MnSO4需要的纤维素的质量为____吨。

②软锰矿中都含有一定量的砷的化合物，如果不除砷很难达到饲料级的生产标

准。工业上常用氧化剂来除去其中的砷。可以除去砷的氧化剂有:ClO-、KMnO4、(NH4)2S2O8、O3、H2O2等，但在实际生产中，选用的氧化剂是软锰矿，可能的原因是_________。

③在生产MnSO4的浸出渣中常会产生一些硫磺，可以利用四氯乙烯来回收硫磺，

回收硫磺过程中受外界影响较大的因素主要有:萃取温度、液固比等。下图1是上述3种因素对萃取硫磺质量影响的关系图。

请根据以上图表信息，选择最佳的萃取温度和液固比_____________。

(3)有人设想用电化学法将SO2转化为H2SO4的原理如图2所示。

① 该电解质溶液中质子的流向是_____;(填“从正极流向负极”或“从负极流向正极”)

② 写出该电池负极反应的电极反应方程式:_________

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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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烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。目前最常用的脱硫技术是湿法石灰石—石膏脱硫，即利用石灰石和烟气中的SO2反应生成石膏一脱除SO2。某研究性学习小组在实验室利用如图所示装置制备模拟烟气(主要成分为SO2、CO2、N2、O2)，并测定烟气中SO2的体积分数以及研究烟气通过转化器的脱硫效率。回答下列问题：

Ⅰ.模拟烟气的制备。

(1)装置 A中盛装浓硫酸的仪器名称是_____________，写出装置A中发生反应的化学方程式：________。

Ⅱ.测定烟气中SO2的体积分数。

(2)已知装置C、D中盛有的药品分别是酸性KMnO4溶液、饱和NaHCO3溶液，写出装置C的作

用：_______________，装置D中饱和NaHCO3溶液中的离子浓度由大到小的关系为_____________。

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

②乙同学根据模拟烟气的流速a mL/min和t1分钟后测得的量筒内液体的体积VmL，计算烟气中二氧化硫的体积分数。为保证准确读取量筒读数应注意：a.将装置冷却至室温；b._________；c.平视。

Ⅲ.模拟烟气通过转化器的脱硫效率研究。

(4)将模拟烟气通过装置E，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。写出催化剂参与反应过程中的离子方程式：SO2+2H2O+2Fe3+=SO42-+2Fe2++4H+、____________。

(5)若模拟烟气仍以amL/min的流速通过转化器E装置，t2分钟后，向E装置中加入酸化的BaCl2溶液，得到白色浑浊液，经过滤、洗涤、干燥、称量，得到m g固体。若实验测得的气体体积已折算为标准状况下的体积，则该转化器的脱硫效率是________________。

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（12分）烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制备碱式硫酸铝［Al2(SO4）x(OH）6-2x］溶液，并用于烟气脱硫研究。

（1）酸浸时反应的化学方程式为　　　　 ；滤渣Ⅰ的主要成分为　　　　 （填化学式）。

（2）加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4）3转化为Al2(SO4）x(OH）6-2x。滤渣Ⅱ的主要成分为　　　　 （填化学式）；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是　　　　 （用离子方程式表示）。

（3）上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是　　　　 ；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将　　　　 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

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