工廠煙氣(主要污染物SO2、NO)直接排放會造成空氣污染,需處理后才能排放。
(1)O3氧化。O3氧化過程中部分反應(yīng)的能量變化如圖所示。
①已知2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH=?198 kJ?mol-1。
則反應(yīng)2O3(g)=3O2(g)的 ΔH=-285.2-285.2 kJ?mol-1。
②其他條件不變時,增加n(O3),O3氧化SO2的反應(yīng)幾乎不受影響,其可能原因是 SO2與O3反應(yīng)的活化能比NO與O3反應(yīng)的活化能大得多,其他條件不變時SO2與O3的反應(yīng)速率慢SO2與O3反應(yīng)的活化能比NO與O3反應(yīng)的活化能大得多,其他條件不變時SO2與O3的反應(yīng)速率慢。
(2)NaClO2氧化。40℃時向一定量NaClO2溶液中按一定流速持續(xù)通入工廠煙氣,溶液的pH與ORP值(氧化還原電位)隨時間變化如圖所示。
①寫出NO與ClO-2反應(yīng)的離子方程式:4NO+3ClO-2+2H2O=4NO-3+4H++3Cl-4NO+3ClO-2+2H2O=4NO-3+4H++3Cl-。
②煙氣中含有少量SO2,能提高NO的脫除率,可能原因是 SO2能溶于水,反應(yīng)后使溶液pH降低,ORP值增大,氧化能力增強(qiáng),NO去除率升高SO2能溶于水,反應(yīng)后使溶液pH降低,ORP值增大,氧化能力增強(qiáng),NO去除率升高。
(3)TiO2光催化。主要是利用TiO2光催化劑在紫外線作用下產(chǎn)生的高活性自由基(?OH、?O-2)和h+(h+代表空位,空位有很強(qiáng)的得電子能力),將煙氣中的SO2、NO等氧化除去。TiO2光催化劑粒子表面產(chǎn)生?OH的機(jī)理如圖所示(圖中部分產(chǎn)物略去)。已知TiO2中電子躍遷的能量hv=3.2eV。
①TiO2光催化劑在紫外線作用下產(chǎn)生?OH的過程可描述為 催化劑在紫外線的作用下將電子激發(fā)到CB端,而在VB端留下空位;氧氣在CB端得電子生成?O-2,?O-2結(jié)合H2O生成H2O2,H2O2在CB端生成?OH;H2O和?OH-進(jìn)入VB端的空位生成?OH催化劑在紫外線的作用下將電子激發(fā)到CB端,而在VB端留下空位;氧氣在CB端得電子生成?O-2,?O-2結(jié)合H2O生成H2O2,H2O2在CB端生成?OH;H2O和?OH-進(jìn)入VB端的空位生成?OH。
②在TiO2中摻雜一定量的金屬離子可提高光催化活性。對所摻雜金屬離子的要求是 金屬離子摻雜引起的電子躍遷的能量小于3.2eV金屬離子摻雜引起的電子躍遷的能量小于3.2eV。
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【答案】-285.2;SO2與O3反應(yīng)的活化能比NO與O3反應(yīng)的活化能大得多,其他條件不變時SO2與O3的反應(yīng)速率慢;4NO+3+2H2O=4+4H++3Cl-;SO2能溶于水,反應(yīng)后使溶液pH降低,ORP值增大,氧化能力增強(qiáng),NO去除率升高;催化劑在紫外線的作用下將電子激發(fā)到CB端,而在VB端留下空位;氧氣在CB端得電子生成?,?結(jié)合H2O生成H2O2,H2O2在CB端生成?OH;H2O和?OH-進(jìn)入VB端的空位生成?OH;金屬離子摻雜引起的電子躍遷的能量小于3.2eV
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【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:71引用:4難度:0.6
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1.升高溫度,下列數(shù)據(jù)不一定增大的是( )
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2.催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生以下兩個平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說法不正確的是( )
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,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用水煤氣來合成甲醇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,中國科學(xué)院長春應(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式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
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(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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