煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大氣,采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝,回答下列問題:
(1)NaClO2的化學名稱為
亞氯酸鈉
亞氯酸鈉
。
(2)在鼓泡反應器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應溫度323K,NaClO2溶液濃度為5×10-3mol?L-1.反應一段時間后溶液中離子濃度的分析結果如下表
離子 |
SO42- |
SO32- |
NO3- |
NO2- |
Cl- |
c/(mol?L-1) |
8.35×10-4 |
6.87×10-6 |
1.5×10-4 |
1.2×10-5 |
3.4×10-3 |
①寫出NaClO
2溶液脫硝過程中主要反應的離子方程式
3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O
3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O
。增加壓強,NO的轉化率
提高
提高
(填“提高”“不變”或“降低”)。
②隨著吸收反應的進行,吸收劑溶液的pH逐漸
降低
降低
(填“提高”“不變”或“降低”)。
③由實驗結果可知,脫硫反應速率
大于
大于
脫硝反應速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO
2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是
NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高
NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高
。
(3)在不同溫度下,NaClO
2溶液脫硫、脫硝的反應中,
SO
2和NO的平衡分壓p
x如圖所示。
①由圖分析可知,反應溫度升高,脫硫、脫硝反應的平衡常數(shù)均
減小
減小
(填“增大”“不變”或“減小”)。
②反應ClO
2-+2SO
32-═2SO
42-+Cl
-的平衡常數(shù)K表達式為
。
(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)
2替代NaClO
2,也能得到較好的煙氣脫硫效果。從化學平衡原理分析,Ca(ClO)
2相比NaClO具有的優(yōu)點是
形成CaSO4沉淀,降低硫酸根離子濃度,反應平衡向產物方向移動,SO2轉化率提高
形成CaSO4沉淀,降低硫酸根離子濃度,反應平衡向產物方向移動,SO2轉化率提高
。