煙氣脫硫脫硝技術(shù)是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)。某小組模擬O3氧化結(jié)合(NH4)2SO3溶液吸收法同時(shí)脫除SO2和NO的過(guò)程示意圖如圖1。
(1)氣體反應(yīng)器中的主要反應(yīng)原理及相關(guān)數(shù)據(jù)如表。
反應(yīng) | 平衡常數(shù)(25℃) | 活化能/(kJ/mol) |
反應(yīng)a:2O3(g)?3O2(g)△H1=-286.6kJ/mol | 1.6×1057 | 24.6 |
反應(yīng)b:NO(g)+O3(g)?NO2(g)+O2(g)△H2=-200.9kJ/mol | 6.2×1034 | 3.17 |
反應(yīng)c:SO2(g)+O3(g)?SO3(g)+O2(g)△H3 | 1.1×1041 | 58.17 |
-241.6kJ/mol
-241.6kJ/mol
。②其他條件不變時(shí),高于150℃,在相同時(shí)間內(nèi)SO2和NO的轉(zhuǎn)化率均隨溫度升高而降低,原因是
高于150℃,溫度升高,反應(yīng)a的速率增大,c(O3)減小,反應(yīng)b和c的速率減小,導(dǎo)致SO2和NO的轉(zhuǎn)化率均降低
高于150℃,溫度升高,反應(yīng)a的速率增大,c(O3)減小,反應(yīng)b和c的速率減小,導(dǎo)致SO2和NO的轉(zhuǎn)化率均降低
。③其他條件不變,SO2和NO初始的物質(zhì)的量濃度相等時(shí),經(jīng)檢測(cè)裝置1分析,在相同時(shí)間內(nèi),SO2和NO的轉(zhuǎn)化率隨O3的濃度的變化如圖2。結(jié)合數(shù)據(jù)分析NO的轉(zhuǎn)化率高于SO2的原因
反應(yīng)b的活化能小于反應(yīng)c,反應(yīng)b的速率大于反應(yīng)c,因此NO的轉(zhuǎn)化率高于SO2
反應(yīng)b的活化能小于反應(yīng)c,反應(yīng)b的速率大于反應(yīng)c,因此NO的轉(zhuǎn)化率高于SO2
。(2)其他條件不變,SO2和NO初始的物質(zhì)的量濃度相等時(shí),經(jīng)檢測(cè)裝置2分析,在相同時(shí)間內(nèi),O3與NO的物質(zhì)的量之比對(duì)SO2和NO脫除率的影響如圖3。
①(NH4)2SO3溶液顯堿性,用化學(xué)平衡原理解釋?zhuān)?!--BA-->
溶液中存在:SO32-+H2O?HSO3-+OH-、NH4++H2O?NH3?H2O+H+,SO32-的水解程度大于NH4+的水解程度,使溶液顯堿性
溶液中存在:SO32-+H2O?HSO3-+OH-、NH4++H2O?NH3?H2O+H+,SO32-的水解程度大于NH4+的水解程度,使溶液顯堿性
。②O3的濃度很低時(shí),SO2的脫除率超過(guò)97%,原因是
(NH4)2SO3溶液直接與SO2反應(yīng)是脫除SO2的主要原因
(NH4)2SO3溶液直接與SO2反應(yīng)是脫除SO2的主要原因
。③在吸收器中,SO32-與NO2反應(yīng)生成NO2-和SO42-的離子方程式是
2NO2+3SO32-+H2O=2NO2-+SO42-+2HSO3-
2NO2+3SO32-+H2O=2NO2-+SO42-+2HSO3-
。④在吸收器中,隨著吸收過(guò)程的進(jìn)行,部分NH4+被轉(zhuǎn)化為N2,反應(yīng)中NH4+和N2的物質(zhì)的量之比為1:1,該反應(yīng)的離子方程式是
NO2-+NH4+=N2↑+2H2O
NO2-+NH4+=N2↑+2H2O
。【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的影響因素;“三廢”處理與環(huán)境保護(hù).
【答案】-241.6kJ/mol;高于150℃,溫度升高,反應(yīng)a的速率增大,c(O3)減小,反應(yīng)b和c的速率減小,導(dǎo)致SO2和NO的轉(zhuǎn)化率均降低;反應(yīng)b的活化能小于反應(yīng)c,反應(yīng)b的速率大于反應(yīng)c,因此NO的轉(zhuǎn)化率高于SO2;溶液中存在:SO32-+H2O?HSO3-+OH-、NH4++H2O?NH3?H2O+H+,SO32-的水解程度大于NH4+的水解程度,使溶液顯堿性;(NH4)2SO3溶液直接與SO2反應(yīng)是脫除SO2的主要原因;2NO2+3SO32-+H2O=2NO2-+SO42-+2HSO3-;NO2-+NH4+=N2↑+2H2O
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:147引用:6難度:0.5
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1.升高溫度,下列數(shù)據(jù)不一定增大的是( )
發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:31引用:4難度:0.7 -
2.催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問(wèn)題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生以下兩個(gè)平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( ?。?br />①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:90引用:3難度:0.5 -
3.現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化,既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放,又可以擴(kuò)大水煤氣的用途.甲醇是一種可再生能源,具有開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用水煤氣來(lái)合成甲醇CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
(1)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關(guān)說(shuō)法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
(2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
(3)2009年10月,中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
①該電池正極的電極反應(yīng)式為
②工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有
(4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:25引用:3難度:0.5
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