研究煙氣的脫硫(除SO2)和脫硝(除NOx)具有重要意義,請回答下列問題.
(1)煙氣脫硫、脫硝的環(huán)境意義是
防止酸雨、光化學(xué)煙霧的發(fā)生
防止酸雨、光化學(xué)煙霧的發(fā)生

(2)新型氨法煙氣脫硫技術(shù)的化學(xué)原理是采用氨水吸收煙氣中SO2,再用一定量的磷酸與上述吸收產(chǎn)物反應(yīng),得到一種復(fù)合肥(含有兩種或以上營養(yǎng)元素),該復(fù)合肥料可能的化學(xué)式
NH4H2PO4或(NH42HPO4 或(NH43PO4
NH4H2PO4或(NH42HPO4 或(NH43PO4
(只寫一種);
(3)火力發(fā)電廠的燃煤排煙中含大量的氮氧化物(NOx),可利用甲烷和NOx在一定條件下反應(yīng)消除其污染,寫出CH4與NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式
2NO2+CH4═N2+CO2+2H2O;
2NO2+CH4═N2+CO2+2H2O;
;
(4)脫硝反應(yīng)2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)=2N2(g)+3H2O(g)△H<0,在低溫恒容的密閉容器中進(jìn)行并達(dá)平衡,下列說法正確的是
A
A
;(填序號)
A.降低溫度平衡常數(shù)變大
B.充入NH3,NO和NO2轉(zhuǎn)化率變大,平衡常數(shù)變大
C.使用催化劑,達(dá)平衡的時(shí)問縮短,△H變小
D.充入惰性氣體,壓強(qiáng)變大,平衡向左移動(dòng)
(5)使用催化技術(shù)利用反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),根據(jù)傳感器在某溫度下測得的數(shù)據(jù)繪制如圖.
①前1S內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO2)=
5.4×10-3mol/(L?s)
5.4×10-3mol/(L?s)
.②該溫度下的平衡常數(shù)K=
5×103(mol/L) -1
5×103(mol/L) -1
;
(6)目前科學(xué)家正研究以乙烯作為還原劑的脫硝(NO)原理,其脫硝機(jī)理及脫硝率與溫度、負(fù)載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù))的關(guān)系如圖:為達(dá)脫硝最佳效果,你認(rèn)為應(yīng)選用的條件是
350℃、負(fù)載率3%
350℃、負(fù)載率3%

分析:(1)SO2和氮的氧化物(NOx)是引起酸雨的主要物質(zhì),氮的氧化物(NOx)也是引起光化學(xué)煙霧主要物質(zhì);
(2)氨水吸收燃煤煙氣中SO2,生成(NH42SO3 和NH4HSO3,(NH42SO3 和NH4HSO3與磷酸反應(yīng)生成NH4H2PO4 或(NH42HPO4 或(NH43PO4;
(3)甲烷和NOx在一定條件下反應(yīng)消除其污染,生成N2和CO2
(4)A.降低溫度,平衡向放熱方向移動(dòng),正反應(yīng)放熱,即向正反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)變大;
B.充入NH3,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),其它反應(yīng)物NO和NO2轉(zhuǎn)化率變大,平衡常數(shù)不變;
C.使用催化劑,改變反應(yīng)歷程,加快反應(yīng)達(dá)平衡的時(shí)問縮短,△H不變;
D.恒容下,充入惰性氣體,容器內(nèi)總壓強(qiáng)變大,反應(yīng)混合物的濃度不變,平衡不移動(dòng);
(5)①利用v=
△c
△t
計(jì)算v(CO),根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比求v(CO2);
②平衡常數(shù)等于生成物濃度系數(shù)次冪的積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的積之比;
(6)脫硝率高,負(fù)載率低,適宜的溫度.
解答:解:(1)SO2和氮的氧化物(NOx)是引起酸雨的主要物質(zhì),所以煙氣脫硫、脫硝的環(huán)境意義是防止酸雨、光化學(xué)煙霧的發(fā)生,故答案為:防止酸雨、光化學(xué)煙霧的發(fā)生;
(2)氨水呈堿性,二氧化硫是酸性氧化物,所以氨水吸收燃煤煙氣中SO2,生成(NH42SO3 和NH4HSO3,(NH42SO3 和NH4HSO3與磷酸反應(yīng)生成NH4H2PO4 或
(NH42HPO4 或(NH43PO4,故答案為:NH4H2PO4、(NH42HPO4、(NH43PO4;
(3)甲烷和NOx在一定條件下反應(yīng)消除其污染,生成無毒物質(zhì)N2和CO2、水,反應(yīng)方程式為2NO2+CH4═N2+CO2+2H2O,
故答案為:2NO2+CH4═N2+CO2+2H2O;      
(4)A.降低溫度,平衡向放熱方向移動(dòng),正反應(yīng)放熱,即向正反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)變大,故A正確;
B.充入NH3,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),其它反應(yīng)物NO和NO2轉(zhuǎn)化率變大,平衡常數(shù)不變,故B錯(cuò)誤;
C.使用催化劑,改變反應(yīng)歷程,加快反應(yīng)達(dá)平衡的時(shí)問縮短,△H不變,故C錯(cuò)誤;
D.恒容下,充入惰性氣體,容器內(nèi)總壓強(qiáng)變大,反應(yīng)混合物的濃度不變,平衡不移動(dòng),故D錯(cuò)誤;
故答案為:A; 
(5)一氧化氮的反應(yīng)速率為v(CO)=
△c
△t
=
(36-30.6)×10-4mol/L
1s
=5.4×10-3mol/L.s,同一化學(xué)反應(yīng)同一時(shí)間段內(nèi),各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比,
所以v(CO2)=v(CO)=5.4×10-3mol/L.s;
根據(jù)三段式解答,2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),
起始濃度(mol/L) 10×10-4 36×10-4  0       0
變化濃度(mol/L) 9×10-4  9×10-4  4.5×10-4 9×10-4
平衡濃度(mol/L)1×10-4    27×10-4 4.5×10-4 9×10-4
 所以K=
(4.5×10-4)×(9×10-4)2
(1×10-4)2×(27×10-4)2
=5×103(mol/L) -1
故答案為:5.4×10-3mol/L.s;5×103(mol/L) -1;
(6)滿足脫硝率高,負(fù)載率低,適宜的溫度,由圖可知,適合條件為350℃、負(fù)載率3%.
故答案為:350℃、負(fù)載率3%.
點(diǎn)評:本題以煙氣的脫硫和脫硝為載體,考查環(huán)境保護(hù)、方程式書寫、化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率等,題目難度中等,本題注意把握數(shù)據(jù)處理能力和圖象分析能力.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

燃煤煙氣的脫硫(除SO2)技術(shù)和脫硝(除NOx)技術(shù)是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn).下表列出了目前科學(xué)家正致力于研究的3種燃煤煙氣的脫硫技術(shù)和脫硝技術(shù)的原理.
方法Ⅰ 用硫和氮的氧化物之間的相互轉(zhuǎn)化聯(lián)合進(jìn)行的脫硫和脫硝技術(shù)
方法Ⅱ 用乙烯作為還原劑將氮的氧化物還原為N2的脫硝技術(shù)
方法Ⅲ 用電化學(xué)原理將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料H2SO4的脫硫技術(shù)
(1)方法Ⅰ中有關(guān)反應(yīng)如下:
NO2(g)+SO2(g)+H2O(l)=H2SO4(l)+NO(g)△H1
NO(g)+NO2(g)=N2O3(g)△H2
N2O3(g)+2H2SO4(l)=2NOHSO4(s)+H2O(l)△H3
4NOHSO4(s)+O2(g)+2H2O(l)=4H2SO4(l)+4NO2(g)△H4
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)=2H2SO4(l)△H5
則△H1、△H2、△H3、△H4、△H5之間的關(guān)系為△H5=
2△H1+2△H2+2△H3+△H4
2△H1+2△H2+2△H3+△H4

(2)方法Ⅱ的脫硝機(jī)理如圖1,脫硝率與溫度、負(fù)載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù))的關(guān)系如圖2所示.

①出該脫硝過程中乙烯和NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式:
2C2H4+6NO2=4CO2+3N2+4H2O
2C2H4+6NO2=4CO2+3N2+4H2O

②達(dá)到最佳脫硝效果,應(yīng)采取的條件是
350℃(或340℃~360℃)、負(fù)載率3%
350℃(或340℃~360℃)、負(fù)載率3%

(3)方法Ⅲ中用電化學(xué)原理將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料H2SO4的裝置如圖(3)所示.

①寫出通入SO2的電極的電極反應(yīng)式:
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+

②為使該脫硫過程穩(wěn)定持續(xù)進(jìn)行,硫酸溶液的濃度應(yīng)維持不變,則通入的O2和加入的H2O的質(zhì)量比為
4:29
4:29

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

Ⅰ.蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無法直接測得,但可通過間接的方法測定,F(xiàn)根據(jù)下列的5個(gè)反應(yīng)(由氨氣、HCl和水制備NH4C1水溶液)。請判斷反應(yīng)④的反應(yīng)熱:ΔH=                          。

    ① NH3(g) + HCl(g) = NH4Cl(s) ΔH=-176kJ·mol–1

    ② NH3(g) + H2O(l) = NH3(aq)  ΔH=-35.1 kJ·mol–1

   ③ HCl(g) + H2O(l) = HCl(aq) ΔH=-72.3 kJ·mol–1

   ④ NH4C1(s) + H2O(1) = NH4C1(aq)

   ⑤ NH3(aq) + HCl(aq) = NH4C1(aq) ΔH= -52.3 kJ·mol–1

Ⅱ. N2O5是一種新型硝化劑,其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注,F(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池,采用電解法制備N2O5,裝置如圖所示,其中Y為CO2。

寫出石墨I(xiàn)電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式                              。

在電解池中生成N2O3的電極反應(yīng)式為                                 。

Ⅲ.煙氣的脫硫(除SO2)技術(shù)和脫硝(除NOx)技術(shù)都是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)。

⑴煙氣脫硫、脫硝的環(huán)境意義是          。

(2)目前,科學(xué)家正在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硝(NO)原理,其脫硝機(jī)理示意圖如下圖1,脫硝率與溫度、負(fù)載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù))的關(guān)系如圖2所示。

①寫出該脫硝原理總反應(yīng)的化學(xué)方程式:      。②為達(dá)到最佳脫硝效果,應(yīng)采取的條件是     。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

Ⅰ.蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無法直接測得,但可通過間接的方法測定,F(xiàn)根據(jù)下列的5個(gè)反應(yīng)(由氨氣、HCl和水制備NH4C1水溶液)。請判斷反應(yīng)④的反應(yīng)熱:ΔH=                         。

   ① NH3(g) + HCl(g) = NH4Cl(s) ΔH=-176kJ·mol–1

   ② NH3(g) + H2O(l)= NH3(aq)  ΔH=-35.1 kJ·mol–1

   ③ HCl(g) + H2O(l) = HCl(aq) ΔH=-72.3 kJ·mol–1

   ④ NH4C1(s) + H2O(1) = NH4C1(aq)

   ⑤ NH3(aq) +HCl(aq) = NH4C1(aq) ΔH= -52.3 kJ·mol–1

Ⅱ. N2O5是一種新型硝化劑,其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注,F(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池,采用電解法制備N2O5,裝置如圖所示,其中Y為CO2。

寫出石墨I(xiàn)電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式                             

在電解池中生成N2O3的電極反應(yīng)式為                                。

Ⅲ.煙氣的脫硫(除SO2)技術(shù)和脫硝(除NOx)技術(shù)都是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)。

⑴煙氣脫硫、脫硝的環(huán)境意義是          。

(2)目前,科學(xué)家正在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硝(NO)原理,其脫硝機(jī)理示意圖如下圖1,脫硝率與溫度、負(fù)載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù))的關(guān)系如圖2所示。

①寫出該脫硝原理總反應(yīng)的化學(xué)方程式:      。②為達(dá)到最佳脫硝效果,應(yīng)采取的條件是     。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2010-2011學(xué)年浙江省六校高三2月聯(lián)考(理綜)化學(xué)部分 題型:填空題

Ⅰ.蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無法直接測得,但可通過間接的方法測定。現(xiàn)根據(jù)下列的5個(gè)反應(yīng)(由氨氣、HCl和水制備NH4C1水溶液)。請判斷反應(yīng)④的反應(yīng)熱:ΔH=                          。

    ① NH3(g) + HCl(g) = NH4Cl(s) ΔH=-176kJ·mol–1

    ② NH3(g) + H2O(l) = NH3(aq)  ΔH=-35.1 kJ·mol–1

   ③ HCl(g) + H2O(l) = HCl(aq) ΔH=-72.3 kJ·mol–1

   ④ NH4C1(s) + H2O(1) = NH4C1(aq)

   ⑤ NH3(aq) + HCl(aq) = NH4C1(aq) ΔH= -52.3 kJ·mol–1

Ⅱ. N2O5是一種新型硝化劑,其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注,F(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池,采用電解法制備N2O5,裝置如圖所示,其中Y為CO2。

寫出石墨I(xiàn)電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式                             

在電解池中生成N2O3的電極反應(yīng)式為                                 。

Ⅲ.煙氣的脫硫(除SO2)技術(shù)和脫硝(除NOx)技術(shù)都是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)。

⑴煙氣脫硫、脫硝的環(huán)境意義是          

(2)目前,科學(xué)家正在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硝(NO)原理,其脫硝機(jī)理示意圖如下圖1,脫硝率與溫度、負(fù)載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù))的關(guān)系如圖2所示。

①寫出該脫硝原理總反應(yīng)的化學(xué)方程式:      。②為達(dá)到最佳脫硝效果,應(yīng)采取的條件是     。

 

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