烟气中SO2和NOx（NO及NO2）的脱除对于环境保护意义重大。(1)湿式氨法烟气脱硫脱氮...

烟气中SO2和NOx（NO及NO2）的脱除对于环境保护意义重大。

(1)湿式氨法烟气脱硫脱氮是通过氨水吸收烟气，得到含、、、和NO2的吸收液。

①用离子方程式解释吸收液中含有的原因：_____________；

②吸收液中的、均对NO2具有吸收作用，但对NO2的吸收能力比弱，与NO2反应生成的离子方程式是：___________；

(2)经测定，在烟气的吸收过程中，吸收液对NO2的吸收率随烟气通入量变化的曲线如下图所示。

结合化学用语解释产生上述结果的原因：_______________。

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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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（12分）烟气的脱硫（除SO2）技术和脱硝（除NOx）技术都是环境科学研究的热点。

（1）烟气脱硫、脱硝的环境意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（2）一种选择性催化脱硝（NO2）的原理为：6NO2＋8NH3 7N2＋12H2O

①上述反应中被还原的元素是　　　　　　 （填元素符号），反应中每转移2.4mol电子，生成N2的物质的量为　　　　　　　　 。

②超音速飞机排放的尾气是平流层中NOx的主要来源．它们破坏臭氧层的主要机理为：

Ⅰ、O3O＋O2

Ⅱ、NO＋O3 →NO2＋O2

Ⅲ、 NO2＋O→NO＋O2

上述反应中NO所起的作用是　　　　　　　　　　　 ；

（3）下表列出了2种燃煤烟气脱硫方法的原理。

方法Ⅰ中用氨水吸收燃煤烟气中的SO2转化为NH4HSO3，写出该反应的离子方程式：　　　　　　　　 ，是利用了SO2的　　　　 性质（选填字母编号）。

A．漂白性　　　　 B．氧化性　　　　 C．还原性　　 　　 D．酸性氧化物　

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燃煤烟气中含有SO2和NOx（主要成分为NO和NO2的混合物），烟气的脱硫、脱硝技术是环境科学研究的热点。完成下列填空

（1）烟气脱硫、脱硝的环境意义是________________________________。

（2）液相氧化法采用碱性NaClO2溶液作为吸收剂，如脱除NO的原理为：____NaOH + ____NaClO2 + ____NO → ____NaNO3 + ____NaCl + ____H2O配平上述化学方程式。该反应中被还原的元素是_______________。

（3）如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到较好的脱除效果。如脱除SO2的原理为：ClO- + SO2 + H2O=Cl-+ SO42- + 2H+。结合平衡移动原理分析使用Ca(ClO)2脱硫效果为何较NaClO更好？____。

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燃煤烟气脱除SO2及NOx对解决雾霾污染很重要，脱硫脱硝的方法很多，一种ClO2气相氧化法反应机理和速率常数（K）如下:

脱硝:①NO(g)+ ClO2(g)= NO2(g)+ ClO(g)　　 △H1 k1=l.7×1011mL·(mol·s)-1

②NO(g)+ ClO(g)= NO2(g)+Cl(g) △H2 k2=8.8×1012 mL·(mol·s)-1

脱硫：③SO2(g)+ClO2(g)=SO3(g)+ClO(g) △H3 k3=2.1×10-4 mL·(mol·s)-1

④SO2(g)+ClO(g)=SO3(g)+ Cl(g) △H　　 4　 k4=6.9×1011 mL·(mol·s)-1

两过程中产生的Cl可与ClO2进一步反应，如:

⑤C1(g)+ClO2(g)=2ClO(g) △H5

（1）同时脱硫脱硝反应NO(g)+SO2(g)+2ClO2(g)=NO2(g)+SO3(g)+ 2ClO(g)的反应热最简表达式△H=____________。

（2）己知反应③④的速率方程分別为v正=k3·c (SO2) · c (ClO2)、v正=k4·c (SO2) · c (ClO)，试判断两反应的活化能大小，E3____________E4（填“>”“<”或“=”）。控制脱硫速度的关键步骤是____________反应（填③或④）

（3）SO2、NO单独氧化及同时氧化对两气体氧化率变化如图，同时氧化对____________气体的氧化率影响明显，结合①③④反应及其速率常数分析原因____________。

（4）气相中水蒸气含量提高，SO2单独氧化率会迅速提升，并生成两种常见的酸，请写出该过程化学反应方程式__________________________________。

（5）“湿式吸收法”利用吸收剂与SO2发生反应从而达脱硫目的。

①下列适合作该法吸收剂的是____________（填序号）。

A．氨水 B． Na2SO4溶液　　 C． Na2CO3 溶液D． NaHSO4溶液

②用石灰水也可吸收SO2，生成亚硫酸钙浊液。

计算 CaSO3(s)+H+(aq)Ca2+(aq)+HSO3-(aq)的平衡常数K=____________。25℃时，H2SO3电离常数为：K1=1.41×10-2，K2=6.30×10-8 Ksp=6.76×10-3

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燃煤烟气脱除SO2及NOx对解决雾霾污染很重要，脱硫脱硝的方法很多，一种ClO2气相氧化法反应机理和速率常数（K）如下:

脱硝:①NO(g)+ ClO2(g)= NO2(g)+ ClO(g)　　 △H1 k1=l.7×1011mL·(mol·s)-1

②NO(g)+ ClO(g)= NO2(g)+Cl(g) △H2 k2=8.8×1012 mL·(mol·s)-1

脱硫：③SO2(g)+ClO2(g)=SO3(g)+ClO(g) △H3 k3=2.1×10-4 mL·(mol·s)-1

④SO2(g)+ClO(g)=SO3(g)+ Cl(g) △H　　 4　 k4=6.9×1011 mL·(mol·s)-1

两过程中产生的Cl可与ClO2进一步反应，如:

⑤C1(g)+ClO2(g)=2ClO(g) △H5

（1）同时脱硫脱硝反应NO(g)+SO2(g)+2ClO2(g)=NO2(g)+SO3(g)+ 2ClO(g)的反应热最简表达式△H=____________。

（2）己知反应③④的速率方程分別为v正=k3·c (SO2) · c (ClO2)、v正=k4·c (SO2) · c (ClO)，试判断两反应的活化能大小，E3____________E4（填“>”“<”或“=”）。控制脱硫速度的关键步骤是____________反应（填③或④）

（3）SO2、NO单独氧化及同时氧化对两气体氧化率变化如图，同时氧化对____________气体的氧化率影响明显，结合①③④反应及其速率常数分析原因____________。

（4）气相中水蒸气含量提高，SO2单独氧化率会迅速提升，并生成两种常见的酸，请写出该过程化学反应方程式__________________________________。

（5）“湿式吸收法”利用吸收剂与SO2发生反应从而达脱硫目的。

①下列适合作该法吸收剂的是____________（填序号）。

A．氨水 B． Na2SO4溶液　　 C． Na2CO3 溶液D． NaHSO4溶液

②用石灰水也可吸收SO2，生成亚硫酸钙浊液。

计算 CaSO3(s)+H+(aq)Ca2+(aq)+HSO3-(aq)的平衡常数K=____________。25℃时，H2SO3电离常数为：K1=1.41×10-2，K2=6.30×10-8 Ksp=6.76×10-3

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煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，是大气的重要污染源之一。用Ca(ClO)2溶液对烟气[n(SO2) ∶n(NO) =3∶2]同时脱硫脱硝（分别生成SO42-、NO3-），得到NO、SO2脱除率如下图，下列说法不正确的是

A.脱除NO的反应：2NO+3ClO-+H2O=2H++2NO3- +3Cl-

B.SO2脱除率高于NO的原因可能是SO2在水中的溶解度大于NO

C.依据图中信息，在80 min时，吸收液中n(NO3-)∶n(Cl-)=2∶3

D.随着脱除反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小

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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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有效脱除烟气中的SO2是环境保护的重要课题。

(1)氨水可以脱除烟气中的SO2。氨水脱硫的相关热化学方程式如下：

2NH3(g) +H2O(l) +SO2(g) =(NH4)2SO3(aq) ΔH= akJ·mol−1

(NH4)2SO3(aq)+H2O(l) +SO2(g) =2NH4HSO3(aq) ΔH = bkJ·mol−1

2(NH4)2SO3(aq) +O2(g) =2(NH4)2SO4(aq) ΔH =ckJ·mol−1

反应NH3(g) +NH4HSO3(aq) +O2(g) = (NH4)2SO4(aq)的ΔH=____kJ·mol−1。

已知：SO2的国家排放标准为80mg·m−3。氨水脱除烟气中的SO2是在吸收塔中进行的，控制其他实验条件相同，仅改变吸收塔的温度，实验结果如题图-1所示，为了尽可能获得NH4HSO3，则吸收塔合适的温度约为________。

A．25℃　　　　　　　　　 B．31℃　　　　　　 C．35℃

(2)电解法可以脱除烟气中的SO2。用Na2SO4溶液吸收烟气中的SO2，使用惰性电极电解吸收后的溶液，H2SO3在阴极被还原为硫单质，阴极的电极反应式为_______。

(3)钠钙双碱法可高效脱除烟气中的SO2，脱硫的流程如题图-2所示。

①“吸收”时气液逆流在吸收塔中接触，吸收时不宜直接使用石灰乳的原因是_______。

②水溶液中H2SO3、HSO、SO随pH的分布如题图−3所示，“再生液”用NaOH溶液调pH至7~9得到溶液X，溶液X吸收SO2时主要反应的离子方程式为______。

③已知Na2SO3的溶解度随着pH增大而减小。溶液X的pH对脱硫效率的影响如题图-4所示。当pH由6升高到7时，脱硫效率迅速增大的原因为______；当pH大于7时，随pH增大脱硫效率增速放缓的原因为______。

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