煙氣脫硫脫硝是減排研究的熱點,某實驗小組模擬O3氧化并結(jié)合(NH4)2SO3溶液吸收法,同時脫除SO2和NO的原理如圖所示:

氣體反應(yīng)器的主要反應(yīng)原理和相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
反應(yīng) | 平衡常數(shù)(25℃) | 活化能(kJ?mol-1) |
反應(yīng)Ⅰ:2O3(g)?3O2(g)ΔH1=-286.6kJ?mol-1 | 1.6×1057 | 24.6 |
反應(yīng)Ⅱ:NO(g)+O3(g)?NO2(g)+O2(g)ΔH2=-200.9kJ?mol-1 | 6.2×1034 | 3.17 |
反應(yīng)Ⅲ:SO2(g)+O3(g)?SO3(g)+O2(g)ΔH3 | 1.1×1041 | 58.17 |
-241.6kJ?mol-1
-241.6kJ?mol-1
。(2)恒溫恒容下,SO2和NO初始物質(zhì)的量濃度均為1mol/L,檢測裝置1分析:
①經(jīng)5min時NO的轉(zhuǎn)化率為20%,則該時間內(nèi)生成NO2的平均速率為v(NO2)=
0.04mol?L-1?min-1
0.04mol?L-1?min-1
。②相同時間內(nèi),SO2和NO的轉(zhuǎn)化率隨O3的濃度變化如圖1。結(jié)合數(shù)據(jù)分析NO的轉(zhuǎn)化率高于SO2的原因是
反應(yīng)Ⅲ的活化能高于反應(yīng)Ⅱ的活化能,反應(yīng)Ⅱ的速率更快
反應(yīng)Ⅲ的活化能高于反應(yīng)Ⅱ的活化能,反應(yīng)Ⅱ的速率更快
。
(3)其它條件不變,SO2和NO初始物質(zhì)的量濃度相等時,經(jīng)檢測裝置2分析,在相同時間內(nèi),O3與NO的物質(zhì)的量之比對SO2和NO脫除率的影響如圖2。O3濃度很低時,SO2脫除率卻超過97%,原因是
SO32-+SO2+H2O=2HSO3-
SO32-+SO2+H2O=2HSO3-
(可用離子方程式表示)。
【答案】-241.6kJ?mol-1;0.04mol?L-1?min-1;反應(yīng)Ⅲ的活化能高于反應(yīng)Ⅱ的活化能,反應(yīng)Ⅱ的速率更快;SO32-+SO2+H2O=2HSO3-
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:13引用:3難度:0.6
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1.下列說法不正確的是( )
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2.右圖是某燃煤發(fā)電廠處理廢氣的裝置示意圖.裝置內(nèi)發(fā)生的主要反應(yīng)中不含( ?。?/h2>
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3.工業(yè)上常用微生物法、吸收法、電解法、還原法等消除硫、氮等引起的污染。
(1)微生物法脫硫
富含有機物的弱酸性廢水在SBR細菌作用下產(chǎn)生CH3COOH、H2等物質(zhì),可將廢水中還原為H2S,同時用N2或CO2將H2S從水中吹出,再用堿液吸收。SO2-4
①的空間構(gòu)型為SO2-4
②CH3COOH與在SBR細菌作用下生成CO2和H2S的離子方程式為SO2-4
③將H2S從水中吹出時,用CO2比N2效果更好,其原因是
(2)吸收法脫硫
煙氣中的SO2可以用“亞硫酸銨吸收法”處理,發(fā)生的反應(yīng)為(NH4)2SO3+SO2+H2O═2NH4HSO3,測得25℃時溶液pH與各組分物質(zhì)的量分數(shù)的變化關(guān)系如圖-1所示.b點時溶液pH=7,則n():n(NH+4)=HSO-3
(3)電解法脫硫
用NaOH吸收后SO2,所得NaHSO3溶液經(jīng)電解后可制取Na2S2O4溶液,反應(yīng)裝置如圖-2所示。電解時每有1molS2生成有O2-4
(4)還原法脫氮
用催化劑協(xié)同納米零價鐵去除水體中。其催化還原反應(yīng)的過程如圖-3所示。NO-3
①該反應(yīng)機理中生成N2的過程可描述為
②過程中去除率及N2生成率如圖-4所示,為有效降低水體中氮元素的含量,宜調(diào)整水體pH為4.2,當pH<4.2時,隨pH減小,N2生成率逐漸降低的原因是NO-3發(fā)布:2024/12/30 5:30:2組卷:40引用:4難度:0.5
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