硫的氧化物是形成酸雨的罪魁祸首，含硫烟气(主要成分为)的处理备受关注，主要有以下两种方法，...

硫的氧化物是形成酸雨的罪魁祸首，含硫烟气(主要成分为SO2)的处理备受关注，主要有以下两种方法。请回答下列问题：

Ⅰ.碱液吸收法

步骤1：用足量氨水吸收SO2。

步骤2：再加入熟石灰，发生反应2NH＋Ca2＋＋2OH－＋SO===CaSO3↓＋2NH3·H2O。

(1)已知：25 ℃时，Kb(NH3·H2O)＝a；Ksp(CaSO3)＝b。该温度下，步骤2中反应的平衡常数K＝__________(用含a、b的代数式表示)。

Ⅱ.水煤气还原法

已知：ⅰ.2CO(g)＋SO2(g) S(l)＋2CO2(g)　 ΔH1＝－37.0 kJ·mol－1

ⅱ.2H2(g)＋SO2(g) S(l)＋2H2O(g)　 ΔH2＝＋45.4 kJ·mol－1

(2)写出CO(g)与H2O(g)反应生成CO2(g) 、H2(g)的热化学方程式为_______________。

若该反应在绝热、恒容体系中进行，达到平衡的标志___________。

A.氢氧键的断裂速率等于氢氢键的断裂速率

B.混合气体的平均摩尔质量保持不变

C.混合气体的总压强保持不变

D. H2O(g) 与H2(g)的体积比保持不变

(3)反应ⅱ的正反应的活化能E________(填“>”“<”或“＝”)ΔH2。

(4)在一定压强下，发生反应ⅱ。平衡时，α(SO2) （二氧化硫的转化率）与原料气投料比[]和温度(T)的关系如图所示。

①α(H2)：M________(填“>”“<”或“＝”)N。

②逆反应速率：M________(填“>”“<”或“＝”)Q。

(5)T ℃，向10 L恒容密闭容器中充入2 mol CO(g)、2 mol SO2(g)和2 mol H2(g)，发生反应ⅰ和反应ⅱ。5 min达到平衡时，CO2(g)和H2O(g)的物质的量分别为1.6 mol、1.8 mol。

①该温度下，反应ⅱ的平衡常数K＝________。

②其他条件不变，6 min时缩小容器容积。α(SO2)__________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因为_____________________________________________________________。

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含硫烟气（主要成分为SO2)的处理备受关注，主要有以下两种方法。请回答：

I .碱液吸收法

步骤1：用足量氨水吸收SO2

步骤2：再加入熟石灰，发生反应2NH4++Ca2++2OH-+SO32-=CaSO3↓+2NH3·H2O

(1)步骤1中反应的离子方程式为_______________________。

(2)已知：25°C时，Ksp(CaSO3)=b，步骤2中反应的平衡常数K=a。该温度下，Kb( NH3·H2O)=__________________(用含a、b的代数式表示)。

II.水煤气还原法

己知：①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g) △H1=-37.0 kJ·mol-1

②2H2(g)+ SO2(g)S(l)+2H2O(g)　　　　　 △H2=+45.4 kJ·mol-1

③CO的燃烧热△H3=-283 kJ·mol-1

(3)1 molS(l)在O2(g)中完全燃烧生成SO2(g)的热化学方程式为____________。

⑷反应②的正反应的活化能为E1 kJ·mol-1，其逆反应的活化能E2=_____ kJ·mol-1。

(5)在一定压强下，发生反应②。平衡时，α(SO2)与原枓气投料比[]和温度(T) 的关系如图所示。

①α(H2)：N_____M (填“>”、“<”或 “ = ”)。

②逆反应速率：M_____Q(填“>”、“<”或 “ = ”)。

(6)t℃时，向10L恒容密闭容器中充入2 molCO(g)、2 mol SO2(g)和2 mol H2(g)。发生反应①和反应②。5mim达到平衡时，SO2(g)和CO2(g) 的物质的量分别为0.4mol、1.6mol。该温度下，反应②的平衡常数K=__________。

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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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烟气（主要污染物SO2、NOx）经O3预处理后用碱液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。常温下，O3是一种有特殊臭味、稳定性较差的淡蓝色气体。O3氧化烟气中NOx时主要反应的热化学方程式为：

2NO(g) +O2(g)＝2NO2(g)　　　　　 H1= a kJ·mol－1

NO(g) +O3(g)＝NO2(g) +O2(g)　　 H2= b kJ·mol－1

4NO2(g) +O2(g) ＝2N2O5(g)　　　 H3= c kJ·mol－1

（1）反应6NO2 (g) +O3(g)＝3N2O5(g)　 H＝____kJ·mol－1。

（2）O3氧化NO的氧化率随温度变化情况如图-1。随着温度升高NO的氧化率下降的原因可能是____。NO也可被O3氧化为 NO2、NO3，用NaOH溶液吸收若只生成一种盐，该盐的化学式为____。

（3）一定条件下，向NOx/O3混合物中加入一定浓度的SO2气体，进行同时脱硫脱硝实验。实验结果如图-2。同时脱硫脱硝时NO的氧化率略低的原因是____；由图可知SO2对 NO的氧化率影响很小，下列选项中能解释该结果的是____（填序号）。

a．O3氧化SO2反应的活化能较大

b．O3与NO反应速率比O3与SO2反应速率快

c．等物质的量的O3与NO反应放出的热量比与SO2反应的多

（4）尿素［CO(NH2)2］在高温条件下与NO反应转化成三种无毒气体，该反应的化学方程式为____。也可将该反应设计成碱性燃料电池除去烟气中的氮氧化物，该燃料电池负极的电极反应式是____。

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煤炭是我国的主要能源之一，与之伴生的二氧化硫（SO2）和酸雨污染问题较为突出。目前我国采用的控制方法是电厂烟气脱硫。烟气脱硫的原理是利用碱性物质吸收并固定酸性的二氧化硫，主要有如下两种方法：

I、钠碱循环法脱硫技术。

（1）此法是利用Na2SO3溶液可脱除烟气中的SO2。Na2SO3可由NaOH溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式：　　　　　　　　　　 。

（2）NaOH溶液吸收SO的过程中，pH随变化关系如下表：

①由上表判断，NaHSO3溶液显 　　 性，用化学平衡原理解释：　　　 。

②当溶液呈中性时，离子浓度关系正确的是（选填字母）：　　　 。

II、石灰石脱硫法

此法是以石灰石为原料通过系列反应将硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：

CaSO4 (s)+ CO (g）CaO(s）+ SO2 (g）+ CO2 (g）　　 △H=218.4kJ·mol-1(反应Ⅰ)

CaSO4(s)+4CO(g）CaS(s）+ 4CO2(g）　　　　　　 △H2= -175.6kJ·mol-1　 (反应Ⅱ)

请回答下列问题：

（1）结合反应Ⅰ、Ⅱ写出CaSO4(s)与CaS(s）的热化学反应方程式 　　　　　　　　　 　 。

（2）对于气体参与的反应，表示平衡常数 Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)，则反应Ⅰ的Kp= 　　　　　　　　　　　　　 (用表达式表示)。

（3）假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)小于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是　　　　　　　　 。

（4）图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数 的关系曲线。则降低该反应体系中产生的SO2生成量的措施有　 　　　　　 。

A、向该反应体系中投入生石灰

B、在合适的温度区间内控制较低的反应温度

C、降低CO的初始体积百分数

D、提高反应体系的温度

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煤燃烧排放的烟气含有NOx，容易形成酸雨污染环境，可通过多种化学方法对烟气进行脱硝处理。回答下列问题：

（1）在无氧条件下，脱硝反应为：6NO（g）+4NH3（g）⇌5N2（g）+6H2O（g）△H=-1807.0kJ•mol-1，T℃时，在恒容的密闭容器中，测得在不同时间NO和NH3的物质的量如下表：

①下列说法正确的是______（填序号）。

A．3min后NO和NH3的浓度都不再变化，反应停止进行

B．前2min内的平均反应速率v（N2）=0.20mol•L-1•min-1

C．达到平衡时NO的转化率为50%

D．及时分离出N2，可使该反应的反应速率增大，平衡正向移动

②若反应开始的压强为p0，则该反应的化学平衡常数Kp=______（可用分数表示；用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

（2）在有氧条件下，NOx也能发生脱硝反应。

①已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=180.6kJ•mol-1

N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=-92.4kJ•mol-1

H2O（g）=H2（g）+O2（g）△H=241.8kJ•mol-1

则脱硝反应4NO（g）+4NH3（g）+O2（g）=4N2（g）+6H2O（g）△H=______kJ•mol-1

②臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为2NO2（g）+O3（g）⇌N2O5（g）+O2（g）△H＜0，反应在恒容密闭容器中进行，NO2的百分含量随压强（p）、x的变化如图所示：

则p1______p2（填“＞”“＜”或“=”），x表示的物理量除时间外，还可能是______。

（3）利用惰性电极电解也能对烟气进行脱硝处理。电解原理如图所示：

电极a的电极反应式为______，当电解44.8L（标准状况）含5%NO的烟气，理论上电路中通过电子的物质的量为______mol。

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煤燃烧排放的烟气含有NOx，容易形成酸雨污染环境，可通过多种化学方法对烟气进行脱硝处理。回答下列问题：

（1）在无氧条件下，脱硝反应为：6NO（g）+4NH3（g）⇌5N2（g）+6H2O（g）△H=-1807.0kJ•mol-1，T℃时，在恒容的密闭容器中，测得在不同时间NO和NH3的物质的量如下表：

①下列说法正确的是______（填序号）。

A．3min后NO和NH3的浓度都不再变化，反应停止进行

B．前2min内的平均反应速率v（N2）=0.20mol•L-1•min-1

C．达到平衡时NO的转化率为50%

D．及时分离出N2，可使该反应的反应速率增大，平衡正向移动

②若反应开始的压强为p0，则该反应的化学平衡常数Kp=______（可用分数表示；用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

（2）在有氧条件下，NOx也能发生脱硝反应。

①已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=180.6kJ•mol-1

N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=-92.4kJ•mol-1

H2O（g）=H2（g）+O2（g）△H=241.8kJ•mol-1

则脱硝反应4NO（g）+4NH3（g）+O2（g）=4N2（g）+6H2O（g）△H=______kJ•mol-1

②臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为2NO2（g）+O3（g）⇌N2O5（g）+O2（g）△H＜0，反应在恒容密闭容器中进行，NO2的百分含量随压强（p）、x的变化如图所示：

则p1______p2（填“＞”“＜”或“=”），x表示的物理量除时间外，还可能是______。

（3）利用惰性电极电解也能对烟气进行脱硝处理。电解原理如图所示：

电极a的电极反应式为______，当电解44.8L（标准状况）含5%NO的烟气，理论上电路中通过电子的物质的量为______mol。

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二氧化硫是形成酸雨的罪魁祸首之一，含硫煤燃烧的尾气处理一直是化学研究的重要课题。某工厂设计了新的治污方法，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是（　　 ）

A.该过程中可得到化工产品

B.该工艺流程中可以循环利用

C.若处理含的尾气，理论上需要通入相同条件下的空气约

D.可用澄清石灰水检验最终排出的气体是否含有二氧化硫

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二氧化硫是形成酸雨的罪魁祸首之一，含硫煤燃烧的尾气处理一直是化学研究的重要课题。某工厂设计了新的治污方法，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是（　　 ）

A.该过程中可得到化工产品

B.该工艺流程中可以循环利用

C.若处理含的尾气，理论上需要通入相同条件下的空气约

D.可用澄清石灰水检验最终排出的气体是否含有二氧化硫

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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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