烟气中含有高浓度的、,在排放前必须进行脱硫、脱硝处理。回答下列问题:
(1)利用可以将氮的氧化物还原为。
已知:
则反应的________。
(2)在体积为1L的恒容密闭容器里,充入和,发生反应为:⇌,得随温度变化如图所示:
①a点时,反应是否已达平衡状态________(填“是”或“否”)。
②该反应正反应的________(填“”或“”)0。
③当反应体系中,________(填“能”或“不能”)说明反应达平衡状态。
④℃时该反应的平衡常数为________。
(3)工业上可以用溶液吸收,并用电解法处理吸收后所得溶液以实现吸收液的回收再利用(装置如图所示)。电源a端为________极,阳极的电极反应式为________。
高二化学综合题困难题
烟气中含有高浓度的、,在排放前必须进行脱硫、脱硝处理。回答下列问题:
(1)利用可以将氮的氧化物还原为。
已知:
则反应的________。
(2)在体积为1L的恒容密闭容器里,充入和,发生反应为:⇌,得随温度变化如图所示:
①a点时,反应是否已达平衡状态________(填“是”或“否”)。
②该反应正反应的________(填“”或“”)0。
③当反应体系中,________(填“能”或“不能”)说明反应达平衡状态。
④℃时该反应的平衡常数为________。
(3)工业上可以用溶液吸收,并用电解法处理吸收后所得溶液以实现吸收液的回收再利用(装置如图所示)。电源a端为________极,阳极的电极反应式为________。
高二化学综合题困难题查看答案及解析
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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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
天然海水中主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、CO32-、HCO3-、Br-等离子。火力发电燃煤排放的含有SO2的烟气可利用海水脱硫,其工艺流程如下所示:
下列说法错误的是:
A.含SO2的烟气若不经过海水脱硫直接排放可造成酸性降雨
B.“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO3-、SO32-等氧化生成SO42-
C.“反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧化后海水中生成的酸
D.“排放”出来的海水中SO42-的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同
高二化学选择题困难题查看答案及解析
Ⅰ、火力发电厂释放出大量氮氧化合物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+ 4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H1=-574 kJ/mol
CH4(g)+ 4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H2=-1160 kJ/mol
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为__________________________。
(2)脱碳。将CO2转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H3
在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。回答:0~10 min内,氢气的平均反应速率为___mol/(L·S);第10 min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡_________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
Ⅱ、如下图所示C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色。
(1)若用甲醇、空气燃料电池作电源,电解质为KOH溶液,则A极的电极反应式为_________________________
(2)欲用(丙)装置给铜镀银,银应该是 _____电极(填G或H)
(3)(丁)装置中Y极附近红褐色变_______(填深或浅)
(4)通电一段时间后,C、D、E、F电极均有单质生成,其物质的量之比为_____________
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火力发电厂释放出大量氮氧化合物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+4NO2(g)==4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)==2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ/mol
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式:_________________。
(2)脱碳。
方法一:在恒容密闭容器中将CO2转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
①下列条件可以判定该反应到达平衡状态的是_________(填字母)。
A.2v正(H2)=v逆(CH3OH) B.容器内气体的密度不变
C.容器内压强不变 D.反应不再释放热量
方法二:让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g) ∆H,测得压强、温度对CO的体积分数[φ(CO)%]的影响如图所示,回答下列问题:
② 图中p1、p2、p3的大小关系是_________________,图中a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc大小关系是____________。
③ 900 ℃、1.013 MPa时,1 mol CO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为V L,CO2的转化率为______(保留一位小数),该反应的平衡常数K=_________。
方法三:用NaOH溶液吸收CO2。
④在NaOH溶液中通入一定量的CO2气体,所得溶液中c(HCO32-):c(CO32-)=4:1,此时溶液的pH=_______。(已知:室温下,H2CO3的K1=4×10-7,K2=5×10-11。lg2=0.3)
(3)脱硫。燃煤废气经脱硝、脱碳后,与一定量氨气、空气反应,生成(NH4)2SO4。(NH4)2SO4水溶液呈酸性的原因是_______________(用离子方程式表示);室温时,向(NH4)2SO4溶液中滴入NaOH溶液至溶液呈中性,则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na+)____c(NH3·H2O)(填“>”、“<”或“=”)。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
火力发电厂释放出大量氮氧化合物(NOx)、SO2和 CO2等气体会造成环境问题对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ/mol
CH4(g)+ 4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160kJ/mol
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为____________________。
(2)脱碳。将 CO2转化为甲醇:CO2 (g)+3H2 (g) CH3OH(g)+H2O(g) △H3
①如图 1,25℃时以甲醇燃料电池(电解质溶液为 KOH)为电源来电解乙(100mL2mol/LAgNO3溶液)和丙(100mLCuSO4)溶液,燃料电池负极的电极反应为_______________。电解结束后,向丙中加入 0.1mol Cu(OH)2,恰好恢复到反应前的浓度,将乙中溶液加水稀释至200mL,溶液的 pH ______________;
②取五份等体积的 CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为 1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数 φ (CH3OH)与反应温度 T 的关系曲线如图 2 所示,则上述 CO2转化为甲醇的反应的△H________3.0 (填“>”、“<”或“=”)。
(3)脱硫。燃煤废气经脱硝、脱碳后,与一定量氨气、空气反应生成硫酸铵。室温时,向(NH4)2SO4,溶液中滴人 NaOH 溶液至溶液呈中性,则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na+)________ c(NH3 •H2O)。(填“>”、“<”或“=”)
高二化学填空题简单题查看答案及解析
天然海水中主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO3-等离子。火力发电燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫,其工艺流程如下图所示:
下列说法错误的是( )。
A.天然海水pH≈8的原因是海水中的CO32-、HCO3-水解
B.“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO3-、SO32-等氧化生成SO42-
C.“反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸
D.“排放”出来的海水中SO42-的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同
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