Question

【题目】[2016·新课标III]煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：

（1）NaClO2的化学名称为 。

（2）在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度323 K，NaClO2溶液浓度为5×103 mol·L1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。

离子					Cl
c/(mol·L1)	8.35×104	6.87×106	1.5×104	1.2×105	3.4×103

①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 。增加压强，NO的转化率 (填“提高”、“不变”或“降低”)。

②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐 (填“增大”、“不变”或“减小”)。

③由实验结果可知，脱硫反应速率 脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是 。

（3）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc如图所示。

①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均 (填“增大”、“不变”或“减小”)。

②反应+22+Cl的平衡常数K表达式为 。

（4）如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。

①从化学平衡原理分析，Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是 。

②已知下列反应：

SO2(g)+2OH(aq) (aq)+H2O(l) ΔH1

ClO(aq)+ (aq) (aq)+Cl(aq) ΔH2

CaSO4(s) Ca2+(aq)+ (aq) ΔH3

则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO(aq)+2OH(aq) CaSO4(s)+H2O(l)+Cl(aq)的ΔH= 。

Answer 1

【答案】（1）亚氯酸钠

（2）①4NO+3+4OH4+2H2O+3Cl 提高 ②减小 ③大于 NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高

（3）①减小 ②

（4）①形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高 ②ΔH1+ΔH2ΔH3

【解析】本题考查反应热、化学平衡及离子方程式的书写等知识，意在考查考生运用化学反应原理解决实际问题的能力。（1）NaClO2中氯元素的化合价为+3，NaClO2的名称是亚氯酸钠。

（2）①NaClO2溶液脱硝过程中，NO转化为、，主要转化为，书写离子方程式时运用得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，得到4NO+3+4OH4+2H2O+3Cl。上述反应是气体分子数减小的反应，增加压强有利于反应正向进行，使NO的转化率提高。②根据上述反应可知，随着吸收反应的进行，溶液中c(H+)逐渐增大，pH逐渐减小。③由实验结果看出，溶液中含硫离子的浓度大于含氮离子的浓度，所以脱硫反应速率大于脱硝反应速率。这可能是因为NO溶解度较低、脱硝反应活化能较高等。

（3）①纵坐标是平衡分压的负对数，反应温度升高，SO2和NO的平衡分压的负对数减小，即平衡分压增大，说明平衡逆向移动，所以平衡常数减小。②根据平衡常数表达式的规则书写即可。

（4）①如果使用Ca(ClO)2，则生成的会与Ca2+结合，生成CaSO4沉淀，促使脱硫反应正向移动，提高SO2的转化率。②设三个反应依次是a、b、c，根据盖斯定律，由a+bc得：SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO(aq)+2OH(aq) CaSO4(s)+H2O(l) +Cl(aq) ΔH=ΔH1+ΔH2ΔH3。