有效去除大氣中的H2S、SO2以及廢水中的硫化物是環(huán)境保護(hù)的重要課題。
(1)去除廢氣中H2S的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
2H2S(g)+3O2(g)═2H2O(l)+2SO2(g)△H=akJ?mol-1
2H2S(g)+SO2(g)═2H2O(l)+3S(s)△H=bkJ?mol-1
反應(yīng)2H2S(g)+O2(g)═2H2O(l)+2S(s)△H=a+2b3a+2b3kJ?mol-1
為了有效去除廢氣中的H2S,在燃燒爐中通入的H2S和空氣(O2的體積分?jǐn)?shù)約為20%)體積比一般控制在0.4,理由是若大于0.4,H2S會(huì)有剩余,脫除效率低,如果小于0.4,則H2S會(huì)部分氧化成大氣污染物SO2若大于0.4,H2S會(huì)有剩余,脫除效率低,如果小于0.4,則H2S會(huì)部分氧化成大氣污染物SO2。
(2)電化學(xué)氧化法是一種高效去除廢水中硫化物的方法,電解NaHS溶液脫硫的原理如圖1所示。堿性條件下,HS-首先被氧化生成中間產(chǎn)物Sn2-,Sn2-容易被繼續(xù)氧化而生成硫單質(zhì)。
①陽(yáng)極HS-氧化為Sn2-的電極反應(yīng)式為nHS--2(n-1)e-+nOH=Sn2-+nH2OnHS--2(n-1)e-+nOH=Sn2-+nH2O。
②電解一段時(shí)間后,陽(yáng)極的石墨電極會(huì)出現(xiàn)電極鈍化,導(dǎo)致電極反應(yīng)不能夠持續(xù)有效進(jìn)行,其原因是陽(yáng)極產(chǎn)生的硫覆蓋在石墨電極表面,導(dǎo)致石墨電極導(dǎo)電性下降陽(yáng)極產(chǎn)生的硫覆蓋在石墨電極表面,導(dǎo)致石墨電極導(dǎo)電性下降。
(3)用CO(NH2)2(N為-3價(jià))水溶液吸收SO2,吸收過(guò)程中生成(NH4)2SO4和CO2.該反應(yīng)中的氧化劑是O2O2。
(4)在一定條件下,CO可以去除煙氣中的SO2,其反應(yīng)原理為2CO+SO2═2CO2+S.其他條件相同、以比表面積大的γAl2O3作為催化劑,研究表明,γAl2O3在240℃以上發(fā)揮催化作用。反應(yīng)相同的時(shí)間,SO2的去除率隨反應(yīng)溫度的變化如圖2所示。240℃以前,隨著溫度的升高,SO2去除率降低的原因是溫度較低時(shí)(小于240℃),SO2能夠被催化劑吸附,SO2含量降低,隨著溫度的升高催化劑的吸附能力減弱,導(dǎo)致催化劑吸附的SO2減少;溫度較低時(shí)(小于240℃),SO2能夠被催化劑吸附,SO2含量降低,隨著溫度的升高催化劑的吸附能力減弱,導(dǎo)致催化劑吸附的SO2減少;。240℃以后,隨著溫度的升高,SO2去除率迅速增大的主要原因是溫度較高(大于240℃)時(shí),發(fā)生反應(yīng)2CO+SO2=2CO2+S,SO2在催化劑存在條件下被CO還原,溫度升高,催化劑活性增強(qiáng),反應(yīng)速率加快,SO2去除率增大溫度較高(大于240℃)時(shí),發(fā)生反應(yīng)2CO+SO2=2CO2+S,SO2在催化劑存在條件下被CO還原,溫度升高,催化劑活性增強(qiáng),反應(yīng)速率加快,SO2去除率增大。
a
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【答案】;若大于0.4,H2S會(huì)有剩余,脫除效率低,如果小于0.4,則H2S會(huì)部分氧化成大氣污染物SO2;nHS--2(n-1)e-+nOH=Sn2-+nH2O;陽(yáng)極產(chǎn)生的硫覆蓋在石墨電極表面,導(dǎo)致石墨電極導(dǎo)電性下降;O2;溫度較低時(shí)(小于240℃),SO2能夠被催化劑吸附,SO2含量降低,隨著溫度的升高催化劑的吸附能力減弱,導(dǎo)致催化劑吸附的SO2減少;;溫度較高(大于240℃)時(shí),發(fā)生反應(yīng)2CO+SO2=2CO2+S,SO2在催化劑存在條件下被CO還原,溫度升高,催化劑活性增強(qiáng),反應(yīng)速率加快,SO2去除率增大
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:46引用:1難度:0.6
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2.氫在地球上主要以化合態(tài)的形式存在,是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì),它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%,屬于二次能源.工業(yè)上生產(chǎn)氫的方式很多,常見(jiàn)的有水電解制氫,煤炭氣化制氫,重油及天然氣水蒸氣催化制氫等.氫氣是一種理想的綠色能源,如圖1為氫能產(chǎn)生和利用的途徑:
(1)圖1的四個(gè)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化形式有
A.2種 B.3種 C.4種 D.4種以上
(2)電解過(guò)程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽(yáng)光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通電2H2(g)+O2(g)△H2光照催化劑
以上反應(yīng)的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產(chǎn)液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
(4)氫能利用需要選擇合適的儲(chǔ)氫材料.
①NaBH4是一種重要的儲(chǔ)氫載體,能與水反應(yīng)生成NaBO2,且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
②鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生產(chǎn)氫化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)釋放出氣態(tài)氫,根據(jù)平衡移動(dòng)的原理,可改變的條件之一是
③一定條件下,如圖3所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫,使C7H8轉(zhuǎn)化為C7H14,則電解過(guò)程中產(chǎn)生的氣體X 為發(fā)布:2024/12/17 8:0:2組卷:38引用:1難度:0.5 -
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