（14分）脱去冶金工业排放烟气中SO2的方法有多种。（1）热解气还原法。已知CO还原SO2...

（14分）脱去冶金工业排放烟气中SO2的方法有多种。

（1）热解气还原法。已知CO还原SO2生成S(g)和CO2过程中，每转移1mol电子需吸收2.0 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为　　　 。

（2）离子膜电解法。利用硫酸钠溶液吸收SO2，再用惰性电极电解。将阴极区溶液导出，经过滤分离硫磺后，可循环吸收利用，装置如图1所示，则阴极的电极反应式为　　　 ，阳极产生气体的化学式为　　　 。

（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＋SO2 = ZnSO3(s)，测得pH、吸收效率η随时间t的变化如图2所示。

①该反应常温能自发进行的原因是　　　 。

②纯ZnO的悬浮液pH约为6.8，结合图2和图3，下列说法正确的是　　　 。

A．向ZnSO3与水混合体系中加稀硫酸，硫元素会以SO2形式逸出

B．pH-t曲线ab段发生的主要反应为ZnO＋SO2=ZnSO3

C．pH-t曲线cd段发生的主要反应为ZnSO3＋SO2＋H2O = Zn (HSO3)2

D．pH=7时，溶液中c(SO32-) = c(HSO3-)

③为提高SO2的吸收效率η，可采取的措施为　　　 。

A．增大悬浊液中ZnO的量

B．适当提高单位时间内烟气的循环次数

C．调节溶液的pH至6.0以下

高三化学简答题极难题查看答案及解析

化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。

（1）用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)将SO2在一定条件下还原为单质硫进行烟气脱硫。已知：

①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5 kJ·mol-1

②CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2= + 172.5 kJ·mol-1

③S(s)+O2(g)=SO2(g) △H3=- 296.0 kJ·mol-1

CO将SO2 还原为单质硫的热化学方程式为_____________________________________。

（2）CO可用于合成甲醇，一定温度下，向体积为2 L的密闭容器中加入CO和H2，发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，达到平衡后测得各组分的浓度如下：

①反应达到平衡时，CO的转化率为_______________。

②该反应的平衡常数K=________________。

③恒温恒容条件下，可以说明反应已达到平衡状态的是__________(填标号)。

A．v正(CO)=2v逆(H2)　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．混合气体的密度不变

C．混合气体的平均相对分子质量不变　　　　　　　　 D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化

④若将容器体积压缩到1L，则达到新平衡时c(H2)的取值范围是_____________。

⑤若保持容器体积不变，再充入0.6 mol CO 和0.4 mol CH3OH，此时v正__________v逆(填“ >” < ”或“= ”)。

（3）常温下，HNO2 的电离常数Ka=7.1×10-4mol·L-1，NH3·H2O的电离常数Kb=1.7×10-5mol·L-1。0.1mol·L-1NH4NO2 溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________，常温下NO2-水解反应的平衡常数Kb=__________(保留两位有效数字)。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。

（1）用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)将SO2在一定条件下还原为单质硫进行烟气脱硫。已知：

①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5 kJ·mol-1

②CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2= + 172.5 kJ·mol-1

③S(s)+O2(g)=SO2(g) △H3=- 296.0 kJ·mol-1

CO将SO2 还原为单质硫的热化学方程式为_____________________________________。

（2）CO可用于合成甲醇，一定温度下，向体积为2 L的密闭容器中加入CO和H2，发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，达到平衡后测得各组分的浓度如下：

①反应达到平衡时，CO的转化率为_______________。

②该反应的平衡常数K=________________。

③恒温恒容条件下，可以说明反应已达到平衡状态的是__________(填标号)。

A．v正(CO)=2v逆(H2)　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．混合气体的密度不变

C．混合气体的平均相对分子质量不变　　　　　　　　 D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化

④若将容器体积压缩到1L，则达到新平衡时c(H2)的取值范围是_____________。

⑤若保持容器体积不变，再充入0.6 mol CO 和0.4 mol CH3OH，此时v正__________v逆(填“ >” < ”或“= ”)。

（3）常温下，HNO2 的电离常数Ka=7.1×10-4mol·L-1，NH3·H2O的电离常数Kb=1.7×10-5mol·L-1。0.1mol·L-1NH4NO2 溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________，常温下NO2-水解反应的平衡常数Kb=__________(保留两位有效数字)。

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下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。

方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中的化学反应为

能提高燃煤烟气中去除率的措施有_      _（填字母）。

A．增大氨水浓度    B．升高反应温度

C．使燃煤烟气与氨水充分接触     D．通入空气使转化为

采用方法Ⅰ脱硫，并不需要先出去燃煤烟气中大量的，原因是________（用离子方程式表示）。

方法Ⅱ重要发生了下列反应：

与反应生成的热化学方程式为_。

方法Ⅲ中用惰性电极电解溶液的装置如右图所示。阳极区放出的气体的成分为________。（填化学式）

高三化学实验题困难题查看答案及解析

直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。工业上常采用催化还原法和碱吸收法处理SO2气体。

(1)下图所示：1mol CH4完全燃烧生成气态水的能量变化和1mol S(g)燃烧的能量变化。在催化剂作用下，CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2，写出该反应的热化学方程式________________________________________________________。

(2)焦炭催化还原二氧化硫的化学方程式为2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)。一定压强下，向1L密闭容器中充入足量的焦炭和1molSO2发生反应，测得SO2的生成速率与S2(g)的生成速率随温度变化的关系如图所示：

①A、B、C、D四点对应的状态中，达到平衡状态的有_____________(填字母)。

②该反应的△H_____0(填“>”“<”或“=”)。

③下列措施能够增大SO2平衡转化率的是______________。

A．降低温度　　 　　 B．增加C的量　　 C．减小容器体积　　 　　 D．添加高效催化剂

(3)用氨水吸收SO2。25℃时2．0mol·L-1的氨水中，NH3·H2O的电离度α=______(×100％)。将含SO2的烟气通入该氨水中，当溶液显中性时，溶液中的=_______。(已知25℃，Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5；Ka1(H2SO3)=1.3×10-2，Ka2(H2SO3)=6.2×10-8)

(4)当吸收液失去吸收能力后通入O2可得到NH4HSO4溶液，用如图所示装置电解所得NH4HSO4溶液可制得强氧化剂(NH4)2S2O8

①写出电解NH4HSO4溶液的化学方程式____________。

②若用9．65A的恒定电流电解饱和NH4HSO4溶液1小时，理论上生成的(NH4)2S2O8的物质的量为________。(F=96500C·mol-1)

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直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。工业上常采用催化还原法和碱吸收法处理SO2气体。

（1）下图所示：1mol CH4完全燃烧生成气态水的能量变化和1mol S(g)燃烧的能量变化。

在催化剂作用下，CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2，写出该反应的热化学方程式________________________________________________________。

（2）焦炭催化还原二氧化硫的化学方程式为2C(s)+2SO2(g) S2(g)+2CO2(g)。一定压强下，向1L密闭容器中充入足量的焦炭和1molSO2发生反应，测得SO2的生成速率与S2(g)的生成速率随温度变化的关系如图所示：

①A、B、C、D四点对应的状态中，达到平衡状态的有_____________(填字母)。

②该反应的△H_____0(填“>”“<”或“=”)。

③下列措施能够增大SO2平衡转化率的是______________。

A．降低温度　　 　　 B．增加C的量　　 　 C．减小容器体积　　 　　 D．添加高效催化剂

（3）用氨水吸收SO2。25℃时，将含SO2的烟气通入一定浓度的氨水中，当溶液显中性时，溶液中的=_____________。(已知25℃，Ka1(H2SO3)=1.3×10-2，Ka2(H2SO3)=6.2×10-8 )

（4）当吸收液失去吸收能力后通入O2可得到NH4HSO4溶液，用如图所示装置电解所得NH4HSO4溶液可制得强氧化剂(NH4)2S2O8，请写出电解NH4HSO4溶液的化学方程式_______________。

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直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。工业上常采用催化还原法和碱吸收法处理SO2气体。

（1）如图所示：1mol CH4完全燃烧生成气态水的能量变化和1mol S(g)燃烧的能量变化。在催化剂作用下，CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2，写出该反应的热化学方程式________________________________________________________。

（2）焦炭催化还原二氧化硫的化学方程式为2C(s)+2SO2(g) S2(g)+2CO2(g)。一定压强下，向1L密闭容器中充入足量的焦炭和1molSO2发生反应，测得SO2的生成速率与S2(g)的生成速率随温度变　　 化的关系如图所示：

①A、B、C、D四点对应的状态中，达到平衡状态的有_____________(填字母)。

②该反应的△H_____0(填“>”“<”或“=”)。

③下列措施能够增大SO2平衡转化率的是______________。

A．降低温度　　　　　 B．增加C的量　　　 C．减小容器体积　　　　 D．添加高效催化剂

（3）某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将得到的Na2SO3溶液进行电解，其中阴、阳膜组合电解装置如图所示，电极材料为石墨。

①a表示________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。A～E分别代表生产中的原料或产品，其中A为浓氢氧化钠溶液，C为硫酸溶液，E表示________（写化学式）。

②电解过程中，阳极的电极反应式为_______________________________________。

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直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。工业上常采用催化还原法和碱吸收法处理SO2气体。

（1）下图所示：1mol CH4完全燃烧生成气态水的能量变化和1mol S(g)燃烧的能量变化。

在催化剂作用下，CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2，写出该反应的热化学方程式________________________________________________________。

（2）焦炭催化还原二氧化硫的化学方程式为2C(s)+2SO2(g) S2(g)+2CO2(g)。一定压强下，向1L密闭容器中充入足量的焦炭和1molSO2发生反应，测得SO2的生成速率与S2(g)的生成速率随温度变化的关系如图所示：

①A、B、C、D四点对应的状态中，达到平衡状态的有_____________(填字母)。

②该反应的△H_____0(填“>”“<”或“=”)。

③下列措施能够增大SO2平衡转化率的是______________。

A．降低温度　　 　　 B．增加C的量　　 　 C．减小容器体积　　 　　 D．添加高效催化剂

（3）用氨水吸收SO2。25℃时，将含SO2的烟气通入一定浓度的氨水中，当溶液显中性时，溶液中的=_____________。(已知25℃，Ka1(H2SO3)=1.3×10-2，Ka2(H2SO3)=6.2×10-8 )

（4）当吸收液失去吸收能力后通入O2可得到NH4HSO4溶液，用如图所示装置电解所得NH4HSO4溶液可制得强氧化剂(NH4)2S2O8，请写出电解NH4HSO4溶液的化学方程式_______________。

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直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。工业上常采用催化还原法和碱吸收法处理SO2气体。

(1)下图所示：1mol CH4完全燃烧生成气态水的能量变化和1mol S(g)燃烧的能量变化。在催化剂作用下，CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2，写出该反应的热化学方程式________________________________________________________。

(2)焦炭催化还原二氧化硫的化学方程式为2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)。一定压强下，向1L密闭容器中充入足量的焦炭和1molSO2发生反应，测得SO2的生成速率与S2(g)的生成速率随温度变化的关系如图所示：

①A、B、C、D四点对应的状态中，达到平衡状态的有_____________(填字母)。

②该反应的△H_____0(填“>”“<”或“=”)。

③下列措施能够增大SO2平衡转化率的是______________。

A．降低温度　　 　　 B．增加C的量　　 C．减小容器体积　　 　　 D．添加高效催化剂

(3)用氨水吸收SO2。25℃时2．0mol·L-1的氨水中，NH3·H2O的电离度α=______(×100％)。将含SO2的烟气通入该氨水中，当溶液显中性时，溶液中的=_______。(已知25℃，Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5；Ka1(H2SO3)=1.3×10-2，Ka2(H2SO3)=6.2×10-8)

(4)当吸收液失去吸收能力后通入O2可得到NH4HSO4溶液，用如图所示装置电解所得NH4HSO4溶液可制得强氧化剂(NH4)2S2O8

①写出电解NH4HSO4溶液的化学方程式____________。

②若用9．65A的恒定电流电解饱和NH4HSO4溶液1小时，理论上生成的(NH4)2S2O8的物质的量为________。(F=96500C·mol-1)

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随着现代工业的快速发展，SO2烟气的排放量急剧增加。将SO2还原为硫磺是目前烟气脱硫研究的热点。根据SO2的反应状态，将SO2还原法分为气相还原法和液相还原法。

Ⅰ.气相还原法—固体还原剂直接还原法

固体还原剂直接还原法是指在一定温度下（200℃～300℃）将SO2烟气通过固体还原剂，使SO2中的氧原子转移到固体还原剂上，从而实现SO2的还原，其流程如下：

（1）再生塔中生成的物质______（填化学式）可在流程中循环使用。

（2）脱硫塔中发生反应的化学方程式为________。脱硫过程中，当产生48g单质S2时，转移电子的物质的量为______mol。

Ⅱ.液相还原法—液相催化歧化制硫法

V.M Petrusevski等人用作为催化剂，在常温下，将NaHSO3进行液相催化回收硫磺的工艺如下：

（3）下列仪器中，“操作”时不需要用到的是______（填标号）。

a.　　　　　　　　　　 b.　　　　　　　　 c.　　　　　　　　　　 d.

（4）催化NaHSO3的反应过程为①_________（用离子方程式表示）；②。

（5）液相催化歧化制硫法具有反应条件温和、运行费用低等优点，然而其缺点是硫磺的回收率不会高于______%（保留1位小数）。

（6）若采用Na2S溶液作为碱盐吸收液，随着吸收液pH的变化，会生成二次污染物______（填化学式）。

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