硫酸厂尾气中含有大量SO2，回收并综合利用SO2对环境保护有重要意义。(1)利用氨水吸收烟...

硫酸厂尾气中含有大量SO2，回收并综合利用SO2对环境保护有重要意义。

(1)利用氨水吸收烟气中的SO2可转化为(NH4)2SO4。相关反应的主要热化学方程式如下：

SO2(g)+NH3•H2O(aq)=NH4HSO3(aq)　　　　　　　　　　　　 ΔH1=akJ•mol-1

NH3•H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(aq)+H2O(l)　　　　　 ΔH2=bkJ•mol-1

2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)　　　　　　　　　　 ΔH3=ckJ•mol-1

①反应2SO2(g)+4NH3•H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的ΔH=________kJ•mol-1

②空气氧化NH4HSO3的速率随温度的变化如图1所示，当温度超过60℃时，(NH4)2SO3氧化速率下降的原因可能是________。研究发现，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2所示。写出该条件下硫酸铵分解的化学方程式：____________。

(2)工业上利用SO2尾气可制备亚硫酰氯(SOCl2)。SOCl2是一种发烟液体，易水解，可用于农药、医药、染料、电池等生产，其制备原理为：S(s)+2Cl2(g)+SO2(g)⇌2SOCl2(g)。

①该反应的平衡常数表达式为____。

②用SOCl2与A1Cl3•6H2O混合共热，可得到无水A1Cl3，原因是________。

(3)用电解法处理含有SO2尾气的装置如图所示(电极材料均为惰性电极)。该装置中的离子交换膜为___离子交换膜(填“阴”或“阳”)；阴极的电极反应式为__。

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为了防治环境污染并对尾气进行综合利用，某硫酸厂用氨水吸收尾气中的SO₂，再向吸收液中加入浓硫酸，以制取高浓度的SO₂及（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄固体。

为了测定上述（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄固体混合物的组成，现称取该样品四份，分别加入相同浓度的NaOH溶液各40.00mL，加热至120℃左右，使氨气全部逸出[(NH₄)₂SO₄和NH₄HSO₄的分解温度均高于200℃]，测得有关实验数据如下（标准状况）：

（1）实验过程中有关反应的离子方程式为________

________；

（2）由I组数据直接推测：标准状况下3.7g样品进行同样实验时，生成氨气的体积为

L；

（3）试计算该混合物中(NH₄)₂SO₄和NH₄HSO₄的物质的量之比________；

（4）欲计算该NaOH溶液的物质的量浓度应选择第________组数据，由此求得NaOH溶液的物质的量浓度为________。

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(本题共14分)火力发电厂产生的烟气中含有CO2、CO、SO2等物质，直接排放会对环境造成危害。对烟气中CO2、CO、SO2等物质进行回收利用意义重大。

（1）“湿式吸收法”利用吸收剂与烟气中的SO2发生反应从而脱硫，其中“钠碱法”用NaOH溶液作吸收剂，向100mL2mol·L-1的NaOH溶液中通入标准状况下4.48LSO2气体，反应后测得溶液pH<7．则溶液中下列各离子浓度关系正确的是　　　　　　 　　　　　　　　 (填字母序号)．

a．c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3)　　　　　　　　　　

b．c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)

c．c(Na+)+c(H+)=c(HSO3-)+c(SO32-)+c(OH-)

d．c(H+)= c(SO32-)- c(H2SO3)+c(OH-)

（2）工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2，得溶液X，再利用电解法使K2CO3溶液再生，其装置示意图如图所示

①在阳极区发生的反应中的非氧化还原反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ．

②简述CO32-在阴极区再生的原理　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ．

（3）下表中列出了25℃、l0l kPa时一些物质的燃烧热数据：

已知键能：C—H键：413.4kJ．mol-l． H—H键：436.0 kJ·mol-1，请计算：

①2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g)　 △H=　　　　

②C2H2中—C≡C—的键能为　　　　　 kJ·mol-l

（4）熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。负极反应式为　　　　　　　　　　　　　 ．为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，为此电池工作时必须有部分A物质参加循环，则A物质的化学式是　　　　　　　　　　　　 ．

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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．硫酸厂大量排放含SO2的尾气会对环境造成严重危害。

(1)工业上可利用废碱液(主要成分为Na2CO3)处理硫酸厂尾气中的SO2，得到Na2SO3溶液，该反应的离子方程式为______。

Ⅱ．沥青混凝土可作为反应；2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g)的催化剂。如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)a、b、c、d四点中，达到平衡状态的是______。

(3)已知c点时容器中O2浓度为0.02mol•L-1，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)。

(4)观察分析图，回答下列问题：

①CO转化反应的平衡常数K(a)______K(c)。

②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______(填“大”、“小”)。

③______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。

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“绿色化学”要求从技术上、经济上设计可行的化学反应，使其尽可能减少对环境的负作用。下列化学反应中，不符合绿色化学概念的是

A. 用氨水吸收硫酸厂的尾气：SO2＋2NH3＋H2O＝(NH4)2SO3

B. 除去硝酸工业尾气中的氮氧化合物：NO2＋NO＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O

C. 制硫酸铜：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O

D. 制硫酸铜：2Cu＋O22CuO　 ， CuO＋H2SO4(稀)＝CuSO4＋H2O

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SO2是空气污染物 ，含有SO2 的尾气需处理后才能排放，有多种方法可除 去尾气中SO2。回答下列问题：

（1）氨水吸收法。利用氨水吸收烟气中的SO2， 其相关反应的主要热化学方程式如下：

SO2(g)+NH 3 • H2O(aq)=NH4HSO3(aq)　 △H1=akJ•mol-1；

NH 3 • H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(aq)+H2O（1）△H2= b kJ• mol-1；

2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4 （aq）△H3 =ckJ• mol-1；

则反应 2SO2(g)+4 NH 3 • H2O(aq)+ O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的△H=___________kJ• mol-1（用含a、b、c的代数式表示）。

（2）热解气还原法。已知CO与SO2 在加热和催化剂作用 下生成生成S(g)和CO2。

①该反应的化学方程式为__________。

②在T °C时，向lL恒容的密闭容器中入充1 mol CO、0.5molSO2发生上述反应（S为气态）．5min时达到化学平衡，平衡时测得SO2的转化率为90 %，则 0 ~ 5 mi n 内 反应的平均速率v(SO2)=__________。此温度下该反应的平衡常数 K1=_______。下列选项中能够说明该反应已经达到平衡状态的是_____（填字母）。

a.体系的压强保持不变

b.混合气体的密度保持不变

c.混合气体的平均摩尔质量保持不变

d.单位时间内CO消耗的物质的量与 SO2 生成的物质的量之比为2：1

（3）氧化锌吸收法。配制ZnO悬浊液（含少量 MgO、CaO）在吸收塔中封闭循环脱硫。发生的主要反应为ZnO十SO2 = ZnSO3(s)．吸收过程中，测得pH、吸收效率η随 时间t的变化如图a所示。溶液中含硫元素微粒各组分浓度之比如图b所示。

①已知纯ZnO的悬浮液 pH 约为6.8，判断在pH-t曲线cd 段发生的主要反应的离子方程式为____________。

②SO2的吸收效率η随　 pH 降低而减小的原因是____________。

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下列关于资源综合利用和环境保护中涉及的化学方程式不正确的是(　　)

A. 海水提溴时用SO2吸收Br2蒸气：SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4

B. 将煤气化为可燃性气体：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)

C. 用过量NaOH溶液吸收烟气中的SO2：SO2＋NaOH===NaHSO3

D. 燃煤中加入石灰石脱硫：2CaCO3＋2SO2＋O22CaSO4＋2CO2

高二化学单选题简单题查看答案及解析

研究燃煤烟气的脱硫(除SO2)和脱硝(除NOx)具有重要意义，请回答下列问题。

(1)采用低温臭氧氧化脱硫脱硝技术，同时吸收SO2和NOx，获得(NH4)2SO4的稀溶液。已知常温下，该溶液的pH=5，则=_________(该温度下NH3· H2O的Kb=1.7×10-5）。往(NH4)2SO4溶液中再加入少量(NH4)2SO4固体，的值将________（填“变大”、“不变”或“变小”）。

(2)用乙烯作为还原剂将氮的氧化物还原为N2的脱硝技术，其脱硝机理示意图如下图1，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2所示。

①写出该脱硝过程中乙烯和NO2反应的化学方程式：___________________。

②要达到最佳脱硝效果，应采取的条件是：___________________。

(3)利用如图装置可实现用Na2SO4溶液吸收SO2，再用离子膜电解法电解吸收液得到单质硫。

①a端应连接电源的_____（填“正极”或“负极”）。

②用Na2SO4溶液代替水吸收烟气中的SO2使之转化为H2SO3，其目的是_______________。

③电解过程中，阴极的电极反应式为______________。

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“绿水青山就是金山银山”，因此研究NOx，SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。

SO2的排放主要来自于煤的燃烧，工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：

①SO2(g)+NH3·H2O(aq)=NH4HSO3(aq)　　 △H1=akJ/mo1；

②NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l)　 △H2=b kJ/mo1；

③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)　　 △H3=c kJ/mo1。

则反应2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O　　 △H

(1)△H =______kJ/mo1 (用含a、b、c的代数式表示)。

(2)对于反应：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)　 △H =-34.0kJ/mol，在T1℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：

①0~10min内，CO2的平均反应速度v(CO2)=________。

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡；根据上表中的数据判断改变的条件可能是_______(填字母)。

a.加入一定量的活性炭　　　　　　　　 b.通入一定量的NO

c.适当缩小容器的体积　　　　　　　　 d.加入合适的催化剂

(3)用活性炭还原法处理NO，有关反应为：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)　 △H =-34.0kJ/mo1。已知在一体积不变的密闭容器中，加入足量的C和一定量的NO气体，测得NO的转化率随温度的变化如下图所示：

①由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，其原因为________；

②在1100K时，CO2的体积分数为________。

(4)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　　 △H =-746.8 kJ/mo1，生成无毒的N2和CO2。实验测得，v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)　 (k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。

①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数____(填“>”“<”或“=”) k逆增大的倍数。

②若在2L的密闭容器中充入2molCO和2molNO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为50%，则_______。

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石嘴山市打造“山水园林城市”，因此研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。

(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧，工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。

已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：

①SO2(g)+NH3·H2O(aq)= NH4HSO3(aq)　 ΔH1=a kJ/mol；

②NH3·H2O(aq)+ NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l)　 ΔH2=b kJ/mol；

③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)　 ΔH3=c kJ/mol。

则反应2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g) =2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的ΔH=______kJ/mol。

(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g)　 ΔH =−681.8 kJ/mol对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应，在温度为TK时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：

①0～10 min内，平均反应速率v(SO2)=_____mol/(L·min)。

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断，改变的条件可能是_____（填字母）。

A．通入一定量的O2 B．加入一定量的粉状碳酸钙

C．适当缩小容器的体积　　　　　　 D．加入合适的催化剂

(3)NOx的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)　 ΔH=−34.0 kJ/mol，用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示：

由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升髙而增大，其原因为_______；在1100K时，CO2的体积分数为______。

(4)用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数（记作Kp）。在1050K、1.1×106 Pa时，该反应的化学平衡常数Kp=____[已知：气体分压(P分)=气体总压(P)×体积分数]。

(5)汽车尾气还可利用反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　 ΔH=−746.8 kJ/mol，实验测得，v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)（k正、k逆为速率常数，只与温度有关）。

①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数____（填“>”“<”或“=”）k逆增大的倍数。

②若在1L的密闭容器中充入1 molCO和1 mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则k正︰k逆=_____。

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