燃煤烟气中含有大量SO2和NO。某科研小组研究臭氧氧化-碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺,氧化过程反应原理及反应热、浯化能数据如下:
反应I: NO(g)+O3(g) NO2(g)+ O2(g) △H1=-200.9kJ/mol' Ea1=3.2 kJ/mol.
反应Ⅱ:SO2(g))+ O3(g)SO3(g)+O2(g) △H2=-241.6kJ/mol Ea2= 58 kJ/mol
已知该体系中温度80℃以上臭氧发生分解反应:2O3(g) 3O2(g) 请回答:
(1)已知反应I在低温下自发进行,则该反应的熵变△S___________0(填“大于”或“小于”)。
(2)其它条件不变,每次向反应器中充入含1.0 mol NO、10 mol SO2的模拟烟气和2.0 molO3,改变温度,反应相同时间后体系中NO和SO2的转化率如图所示:
①由图1可知相同温度下NO的转化率远高于SO2,结合题中数据分析其可能原因_________。
②100℃、反应相同时间t时O3的分解率达10%,则体系中剩余O3的物质的量是______mol。
③下列说法正确的是_______。
A.P点一定为平衡状态点
B.温度高于200℃后,NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零
C.其它条件不变,若缩小反应器的容积可提高NO和SO2的转化率
D.臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2,但后续步骤碱吸收可以有效脱硫
(3)150℃条件下,向反应器中充入含1molNO、1molSO2的模拟烟气,在图2中分别画出NO和SO2的物质的量随O3量的变化曲线。________
(4)工业上可以通过电解NO制备NH4NO3,原理如图3所示。写出电解过程阳极的电极反应式_______。
高三化学综合题困难题
燃煤烟气中含有大量SO2和NO。某科研小组研究臭氧氧化-碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺,氧化过程反应原理及反应热、浯化能数据如下:
反应I: NO(g)+O3(g) NO2(g)+ O2(g) △H1=-200.9kJ/mol' Ea1=3.2 kJ/mol.
反应Ⅱ:SO2(g))+ O3(g)SO3(g)+O2(g) △H2=-241.6kJ/mol Ea2= 58 kJ/mol
已知该体系中温度80℃以上臭氧发生分解反应:2O3(g) 3O2(g) 请回答:
(1)已知反应I在低温下自发进行,则该反应的熵变△S___________0(填“大于”或“小于”)。
(2)其它条件不变,每次向反应器中充入含1.0 mol NO、10 mol SO2的模拟烟气和2.0 molO3,改变温度,反应相同时间后体系中NO和SO2的转化率如图所示:
①由图1可知相同温度下NO的转化率远高于SO2,结合题中数据分析其可能原因_________。
②100℃、反应相同时间t时O3的分解率达10%,则体系中剩余O3的物质的量是______mol。
③下列说法正确的是_______。
A.P点一定为平衡状态点
B.温度高于200℃后,NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零
C.其它条件不变,若缩小反应器的容积可提高NO和SO2的转化率
D.臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2,但后续步骤碱吸收可以有效脱硫
(3)150℃条件下,向反应器中充入含1molNO、1molSO2的模拟烟气,在图2中分别画出NO和SO2的物质的量随O3量的变化曲线。________
(4)工业上可以通过电解NO制备NH4NO3,原理如图3所示。写出电解过程阳极的电极反应式_______。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
燃煤的烟气中常含有大量的NOx、CO、SO2等有害气体,治理污染、消除有害气体对环境的影响是化学工作者研究的重要课题。
Ⅰ.已知氮氧化物可采用强氧化剂Na2S2O8氧化脱除,过程如下所示:
(1)写出反应1的离子方程式:____ 。
(2)反应2为NO2-+S2O82-+2OH-=NO3-+2SO42-+H2O。此反应在不同温度下达到平衡时,NO2-的脱除率与Na2S2O8初始浓度的关系如图1所示。
①比较a、b点的反应速率:va正____vb逆(填“>”“<”或“=”)。
②根据图像可以判断该反应为吸热反应,理由是____________。
Ⅱ.沥青混凝土可作为反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的催化剂。图2表示在相同的恒容密闭容器、相同的起始浓度、相同的反应时间段下,使用相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。
(3)下列关于图2的说法正确的是________。
A.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型要大
B.b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
C.a、b、c、d四点中,达到平衡状态的只有b、c两点
D.e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性
(4)已知c点时容器中O2浓度为0.02 mol/L,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)。
Ⅲ.利用图3所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2。
(5)直流电源b极为____,阳极发生的反应为______。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
燃煤的烟气中常含有大量的NOx、CO、SO2等有害气体,治理污染、消除有害气体对环境的影响是化学工作者研究的重要课题。
Ⅰ.已知氮氧化物可采用强氧化剂Na2S2O8氧化脱除,过程如下所示:
(1)写出反应1的离子方程式:____ 。
(2)反应2为NO2-+S2O82-+2OH-=NO3-+2SO42-+H2O。此反应在不同温度下达到平衡时,NO2-的脱除率与Na2S2O8初始浓度的关系如图1所示。
①比较a、b点的反应速率:va正____vb逆(填“>”“<”或“=”)。
②根据图像可以判断该反应为吸热反应,理由是____________。
Ⅱ.沥青混凝土可作为反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的催化剂。图2表示在相同的恒容密闭容器、相同的起始浓度、相同的反应时间段下,使用相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。
(3)下列关于图2的说法正确的是________。
A.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型要大
B.b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
C.a、b、c、d四点中,达到平衡状态的只有b、c两点
D.e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性
(4)已知c点时容器中O2浓度为0.02 mol/L,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)。
Ⅲ.利用图3所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2。
(5)直流电源b极为____,阳极发生的反应为______。
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燃煤烟气中含有大量SO2和NO,某科研小组研究SO2和NO的吸收方法。
回答下列问题:
(1)已知SO2(g)+O3(g) SO3(g)+O2(g) △H1=-241.6 kJ· mol-1
NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g) △H2=-199.8kJ· mol-1
则反应SO3(g)+NO(g) SO2(g)+NO2(g)的△H=________kJ· mol-1
(2)在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入1 molNO和1molO3发生反应NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g),2min时达到平衡状态。
①若测得2min内v(NO)=0.21 mol· L-1· min-1,则平衡时NO的转化率α1=________;若其它条件保持不变,在恒压条件下进行,则平衡时NO的转化率α2________α1(填“>”“<”或“=”)
②保持温度不变,向2min后的平衡体系中再加入0.3 moNO2和0.04 molNO,此时平衡将向________(填“正”或“逆”)方向移动
③该反应的逆反应速率与时间的关系如下图所示,反应在t1、t3、t5时刻均达到平衡状态。t2、t6时刻都只改变了某一个条件,则t2时刻改变的条件是________,t6时刻改变的条件是________,t4时刻改变条件后v(正) ________v(逆)(填“>”“<”或“=”)
(3)处理烟气中SO2也可采用碱液吸收法。已知25℃时,K(NH3·H2O)=1.8×10-5;H2SO3的Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7;Ksp(CaSO4)=7.1×10-5。
第1步:用过量的浓氨水吸收SO2,并在空气中氧化;
第2步:加入石灰水,发生反应Ca2++2OH-+2NH4++SO42-CaSO4↓+2NH3·H2O。
①25℃时,0.1mol·L-1(NH4)2SO3溶液呈________ (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
②计算第2步反应的平衡常数K=________(列出计算式即可)。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
除去燃煤烟气中的有毒气体,一直是重要的科研课题。某科研小组设计如下装 置模拟工业脱硫脱氮,探究SO2和NO同时氧化的吸收效果。模拟烟气由N2 (90.02%)、SO2(4.99%)、NO(4.99%)混合而成,各气体的流量分别由流量计控制,调节三路气体相应的流量比例,充分混合后进入A。已知:FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4(棕色)
(l)仪器A的名称是____,该装置出气管口有两个玻璃球泡,其作用是____。
(2)反应前装置中需要先通入一段时间N2,目的是____,其操作方法是____。
(3)实验中A瓶出现黑色沉淀,写出 A瓶中脱硫反应的离子方程式____。继续实验,现B瓶溶液颜色不变、C瓶溶液出现棕色,这些现象说明____。
(4)关闭活塞e,打开活塞d,在其出气管口,用NO检测仪研究A在不同温度时的脱氮率,实验结果如下图所示,分析图中信息,得出的结论是____。在55℃之前,脱氮率随温度升高而变化的原因可能是____。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
除去燃煤烟气中的有毒气体,一直是重要的科研课题。某科研小组设计如下装置模拟工业脱硫脱氮,探究SO2和NO同时氧化的吸收效果。模拟烟气由N2(90.02 %)、SO2(4.99%)、NO(4.99%)混合而成,各气体的流量分别由流量计控制,调节三路气体相应的流量比例,充分混合后进入A。(已知:FeSO4+NO [Fe( NO)]SO4(棕色),下列说法不正确的是
A.反应开始前应该关闭d,打开e,通入一段时间的N2
B.观察到装置A中有黑色固体生成,则A中反应为2H2O+3SO2+2MnO4—==3SO42—+2MnO2↓+4H+
C.洗气瓶A的出气管口有两个玻璃球泡,目的是为了消除可能存在的未破裂的气泡
D.实验中观察到B中红色褪去,C中变为浅棕色,说明KMnO4不能吸收NO
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
海水的综合利用一直是研究课题。某地天然海水(主要含 、、、、、、、、等离子),研究用海水吸收燃煤排放的含有烟气的工艺流程如图所示,下列说法中正确的是( )
A.工艺中天然海水显酸性
B.氧化过程中可能发生的离子反应为
C.排入大海的溶液与天然海水相比,只有数量发生了变化
D.若将氧化后的液体进行蒸发结晶,得到的晶体中含量最高
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
(15分)某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程脱除燃煤尾气中的SO2,同时制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。
请回答下列问题:
(1)上述流程中多次涉及到过滤操作,实验室进行过滤操作时需要用到的硅酸盐仪器有玻璃棒、 、 ;其中玻璃棒的作用是 。
(2)用MnCO3能除去溶液中的Al3+和Fe3+,其原理是 。
(3)已知Ksp(CuS)=8.4×10-45,Ksp(NiS)=1.4×10-24;在除铜镍的过程中,当Ni2+恰好完全沉淀 (此时溶液中c(Ni2+)=1.0×10-5mol/L),溶液中Cu2+的浓度是 mol/L。
(4)工业上采用电解K2MnO4水溶液的方法来生产KMnO4,其中惰性电极作阳极,铁作阴极,请写出阳极的电极反应式 。
(5)下列各组试剂中,能准确测定一定体积燃煤尾气中SO2含量的是_________。(填编号)
a.NaOH溶液、酚酞试液 b.稀H2SO4酸化的KMnO4溶液
c.碘水、淀粉溶液 d.氨水、酚酞试液
(6)除杂后得到的MnSO4溶液可以通过 制得硫酸锰晶体。(MnSO4•H2O,相对分子质量为169)
a.过滤
b.蒸发浓缩
c.冷却结晶
d.灼烧
e.干燥
(7)已知废气中SO2浓度为8.4 g/m3,软锰矿浆对SO2的吸收率可达90%,则处理1000 m3燃煤尾气,可得到硫酸锰晶体质量为 kg(结果保留3位有效数字)。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程脱除燃煤尾气中的SO2,同时制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。
请回答下列问题:
(1)上述流程中多次涉及到过滤操作,实验室进行过滤操作时需要用到的硅酸盐仪器有玻璃棒、 、 ;其中玻璃棒的作用是 。
(2)用MnCO3能除去溶液中的Al3+和Fe3+,其原理是 。
(3)已知Ksp(CuS)=8.4×10-45,Ksp(NiS)=1.4×10-24;在除铜镍的过程中,当Ni2+恰好完全沉淀 (此时溶液中c(Ni2+)=1.0×10-5mol/L),溶液中Cu2+的浓度是 mol/L。
(4)工业上采用惰性电极电解K2MnO4水溶液的方法来生产KMnO4,请写出阳极的电极反应式 ,电解总反应的化学方程式 。
(5)下列各组试剂中,能准确测定一定体积燃煤尾气中SO2含量的是_________。(填编号)
a.NaOH溶液、酚酞试液 b.稀H2SO4酸化的KMnO4溶液
c.碘水、淀粉溶液 d.氨水、酚酞试液
(6)除杂后得到的MnSO4溶液可以通过 制得硫酸锰晶体。(MnSO4•H2O,相对分子质量为169)
a.过滤 b.蒸发浓缩 c.冷却结晶 d.灼烧
(7)已知废气中SO2浓度为8.4 g/m3,软锰矿浆对SO2的吸收率可达90%,则处理1000 m3燃煤尾气,可得到硫酸锰晶体质量为 kg(结果保留3位有效数字)。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
海水的综合利用一直是研究课题。某地天然海水(主要含Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO3-等离子),研究用海水吸收燃煤排放的含有SO2烟气的工艺流程如图所示,下列说法中正确的是
A.工艺中天然海水显酸性
B.氧化过程中可能发生的离子反应为2SO2+2H2O+O2=4H++2SO42-
C.排入大海的溶液与天然海水相比,只有SO42-数量发生了变化
D.若将氧化后的液体进行蒸发结晶,得到的晶体中CaSO4含量最高
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析