烟气脱硫（SO2）脱硝（NOx）一体化技术是大气污染防治研究的热点。烟气中NO通常占NOx...

烟气脱硫（SO2）脱硝（NOx）一体化技术是大气污染防治研究的热点。烟气中NO通常占NOx总量的90%以上，但NO的脱除难度较大。某研究小组探究用次氯酸钙溶液同时脱除烟气中SO2和NO的方法。

脱硫：Ca(ClO)2(aq) + 2SO2(g) + 2H2O(l)=CaSO4(s) + H2SO4(aq) + 2HCl(aq)　　 Ⅰ

脱硝：3Ca(ClO)2(aq) + 4NO(g) + 2H2O(l)=3CaCl2(aq) + 4HNO3(aq)　　　　　　　　 Ⅱ

请回答：

（1）脱硫过程涉及的各化学反应及其ΔH如下：

SO2(g) + H2O(l) H2SO3(aq)　　　　　　　　　　　　　　 ΔH=a

Ca(ClO)2(aq) + H2SO3(aq) = CaSO3(s) + 2HClO(aq)　　　　 ΔH=b

CaSO3(s) + HClO(aq) = CaSO4(s) + HCl(aq)　　　　　　　　 ΔH=c

H2SO3(aq) + HClO(aq) = H2SO4(aq) + HCl(aq)　　　　　　 ΔH=d

脱硫反应Ⅰ的ΔH1=　　　　 。

（2）脱硫反应Ⅰ和脱硝反应Ⅱ的平衡常数随温度的变化如下图所示：

①判断反应Ⅱ的ΔS2　　　　 0、ΔH2　　　　 0（填<、=或>），指出有利于自发进行的温度条件是　　　　 （填“较高温度”或“较低温度”）。

②预测用次氯酸钙溶液脱硫脱硝反应进行的程度并说明理由　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 。

（3）与NaClO溶液吸收法相比，Ca(ClO)2法更能促进脱硫反应进行，理由是　 　　　　　　　　　　　 　　 。

（4）与NaOH溶液吸收法相比，Ca(ClO)2法的脱硫脱硝效率更高，理由是　　 　　　　　　　　　　　　　 　 。

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人类向大气中排放的NOx和SO2对环境会产生危害，烟气的脱硝（除NOx）技术和脱硫（除SO2）技术都是环境科学研究的热点。

（1）选择性催化还原技术是目前最成熟的烟气脱硝技术，即在催化剂作用下，用还原剂（如NH3选择性地与NOx反应生成N2和H2O。

已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)　　 ΔH1=-905.5kJ·mol-1

N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　 ΔH2=+180kJ·mol-1

则4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)　　 ΔH3=__。

（2）碱性KMnO4氧化法也可将NOx进行脱除。

①用KMnO4(NaOH)溶液进行烟气中NO的脱除，将该离子方程式补充完整。__

□NO+□MnO4-+□__=NO2-+3NO3-+□MnO42-+□__

②下列叙述正确的是__（填字母序号）。

A.将脱除后的混合溶液进行分离可获得氮肥

B.反应后混合溶液中：c(MnO4-)+2c(MnO42-)=c(K+)

C.在不同酸碱性条件下，KMnO4发生还原反应的产物可能不同

（3）催化剂V2O5可用于处理NOx和SO2。

V2O5在催化降解NOx的过程中，也会对SO2和O2反应起到一定的催化作用，其反应式如下：

a.V2O5+SO2=V2O4+SO3

b.__

c.2VOSO4=V2O5+SO2+SO3

SO3进一步与烟气中逃逸的氨反应，生成硫酸氢铵和硫酸铵。

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空气质量评价的主要污染物为PM 10、PM2.5、SO2、NO2、O3、CO等物质。烟气的脱硝(除NOx)

技术和脱硫(除SO2)技术都是环境科学研究的热点，选择性催化还原法（SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术，即在催化剂的作用下，用还原剂选择性地与NOx反应生成N2和H2O。

(1)在催化剂存在的条件下，用H2将NO还原为N2。已知：

则氢气和一氧化氮反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式是_____________。

(2)用热炭还原NO的反应为2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)，向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为T1℃、T1℃、T2℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO，测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示：

①该反应T1_________T2，∆H________0 (填“<”或“>”)。

②若乙容器在200min达到平衡状态，则0~ 200min内用CO2的浓度变化表示的平均反应速率v(CO2)=____。

(3)用焦炭还原NO2的反应为2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)，在恒温条件下，lmolNO2和足量C发生该反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图18所示：

①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)__________ (填“<” 、“>” 或“=”)

②A、B、C三点中NO2的转化率最低的是________(填“A” 、“B” 或“C”)点。

③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(c)=___________(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

(4)在催化剂的作用下，尿素可以与NO2反应生成N2、H2O和CO2。写出CO(NH2)2与NO2反应的化学方程式：___________。

(5)氮的化合物应用广泛。氯胺（NH2Cl)是常用的饮用水二级消毒剂，可作长效缓释消毒剂，已知NH2Cl易水解生成强氧化性的物质，写出NH2Cl与水反应的化学方程式：_______________。

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空气质量评价的主要污染物为PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3和CO等物质。

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

选择性催化还原技术（SCR）是目前最成熟的烟气脱硝技术，即在催化剂作用下，用还原剂（如NH3）选择性地与NOx反应生成N2和H2O。

①已知：4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g） △H=﹣905.5kJ/mol

N2（g）+O2（g）=2NO（g） △H= +180kJ/mol

则4NH3（g）+4NO（g）+O2（g）=4N2（g）+6H2O（g） △H=________

②在催化剂作用下，尿素[CO(NH2)2]也可以将NOx反应生成N2和H2O。写出CO（NH2）2与NO2反应的化学方程式_____________________。

（2）电化学法是合成氨的一种新方法，其原理如图1所示，阴极的电极反应是_____________。

（3）氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]对合成尿素[2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)]有影响，恒温恒容时，将总物质的量3 mol的NH3和CO2以不同的氨碳比进行反应，结果如图2所示。a、b线分别表示CO2或NH3的转化率变化，c线表示平衡体系中尿素的体积分数变化。[n(NH3)/ n(CO2)]=___________时，尿素产量最大；经计算，图中y=____________(精确到0.01)。

（4）废水中含氮化合物的处理方法有多种。

①用次氯酸钠氧化氨气，可以得到N2H4的稀溶液，该反应的化学方程式是__________。

②用H2催化还原法可降低水中NO3-的浓度，得到的产物能参与大气循环，则反应后溶液的pH_________(填“升高”、“降低”或“不变”)。

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空气质量评价的主要污染物为PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3和CO等物质。

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

选择性催化还原技术（SCR）是目前最成熟的烟气脱硝技术，即在催化剂作用下，用还原剂（如NH3）选择性地与NOx反应生成N2和H2O。

①已知：4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）　　 △H=﹣905.5kJ/mol

N2（g）+O2（g）=2NO（g） 　　 △H= +180kJ/mol

则4NH3（g）+4NO（g）+O2（g）=4N2（g）+6H2O（g）　　 △H=　　　　　　

②在催化剂作用下，尿素[CO（NH2）2]也可以将NOx反应生成N2和H2O。写出CO（NH2）2与NO2反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　 　　 。

（2）电化学法是合成氨的一种新方法，其原理如图1所示，阴极的电极反应是　　　　　　　　　 。

（3）氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]对合成尿素[2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)]有影响，恒温恒容时，将总物质的量3 mol的NH3和CO2以不同的氨碳比进行反应，结果如图2所示。a、b线分别表示CO2或NH3的转化率变化，c线表示平衡体系中尿素的体积分数变化。[n(NH3)/ n(CO2)]=　 　　 　　　　 时，尿素产量最大；经计算，图中y=　　　　 　　 　 (精确到0.01)。

（4）废水中含氮化合物的处理方法有多种。

①用次氯酸钠氧化氨气，可以得到N2H4的稀溶液，该反应的化学方程式是__________。

②用H2催化还原法可降低水中NO的浓度，得到的产物能参与大气循环，则反应后溶液的pH　　　　　　 (填“升高”、“降低”或“不变”)。

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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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烟气的脱硫（除SO₂）技术和脱硝（除NO_x）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）选择性催化还原法的脱硝原理为：6NO_x＋4x NH₃  （3＋2x）N₂＋6xH₂O

①上述反应中每转移3mol电子，生成标准状况下N₂的体积为________L。

②已知：2H₂（g）＋O₂（g） ＝2H₂O （g）   ΔH＝－483．6 kJ·mol^－1

N₂（g）＋3H₂（g）＝2NH₃（g）    ΔH＝－92．4 kJ·mol^－1

N₂（g）＋O₂（g）＝2NO（g）     ΔH＝－180．5kJ·mol^－1

则反应6NO（g）＋4NH₃（g）＝5N₂（g）＋6H₂O（g）的ΔH ＝________。

（3）目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝（NO）原理，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。

图1                                   图2

①写出该脱硝原理总反应的化学方程式：________。

②为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是________。

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（9分）烟气的脱硫（除SO₂）技术和脱硝（除NO_x）技术都是环境科学研究的热点。

⑴烟气脱硫、脱硝的环境意义是。

⑵选择性催化还原法的脱硝原理为：

6NO_x＋4x NH₃  (3＋2x)N₂＋6xH₂O

①上述反应中每转移3mol电子，生成标准状况下N₂的体积为L。

②已知：2H₂(g)＋O₂(g) ＝2H₂O (g)   ΔH＝－483.6 kJ·mol^－1

N₂(g)＋3H₂(g)＝2NH₃(g)    ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1

N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g)     ΔH＝－180.5kJ·mol^－1

则反应6NO(g)＋4NH₃(g)＝5N₂(g)＋6H₂O(g)的ΔH＝。

⑶目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝（NO）原理，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。

图1                                   图2

①写出该脱硝原理总反应的化学方程式：。

②为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是。

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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。下面是目前科学家正致力于研究的三种燃煤烟气脱硫和脱硝的方法。

（1）方法I：用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化成(NH4)2SO4。氨水吸收燃煤烟气中SO2的化学反应为：2NH3+SO2 + H2O=(NH4)2SO3　　 (NH4)2SO4+ SO2 + H2O=2 NH4HSO3

①为了提高燃煤烟气中SO2去除率，可以采取的措施有：使燃煤烟气与氨水充分接触和______。

②燃煤烟气中含有大量的CO2，但在脱硫过程中，不需要先除去燃煤烟气的CO2原因是___________。

（2）方法II:用电化学原理将SO2转化为重要的化工原料H2SO4进行脱硫，装置如图所示。

①写出通入SO2的电极的电极反应式：________。

②为使该脱硫过程稳定持续进行，硫酸溶液的浓度应维持不变，则通入的O2和加入的H2O的质量比为_________。

（3）方法Ⅲ:用乙烯作为还取剂将氨的氧化物还原为N2进行脱硝，其机理如图，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。

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

②如图，当负载率一定，达到某温度时脱硝率最高，而后却随着温度的升高脱硝率反而降低，其原因是__________；要达到最佳脱硝效果，应采取的条件是_________。

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