题目内容

火力发电厂燃煤排烟，释放出大量的NOx和SO2气体．启东大唐热电厂同时具有烟气脱氮和脱硫设施，成为高效、绿色环保燃煤电厂．试回答下列问题：
（1）脱硫：用粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为生石膏（CaSO4?2H2O）．写出上述反应的两个化学方程式：
①在空气中的SO2与碳酸钙悬浊液反应
SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4?2H2O
SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4?2H2O
；
②在空气中的SO2与熟石灰悬浊液反应
SO2+Ca（OH）2=CaSO3↓+H2O，2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4?2H2O
SO2+Ca（OH）2=CaSO3↓+H2O，2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4?2H2O
；
（2）脱氮：氮氧化物进入大气后，可形成硝酸型酸雨和光化学烟雾，必须对其进行处理．
①用过量的NaOH溶液吸收NO2气体，所得的溶液中除了含有NaOH、NaNO2，还含有
NaNO3
NaNO3
．
②若某时刻烟气排出的尾气中NOx的含量为0.056%（体积分数），用氨气可以将其转化为无害气体，发生的反应为：6NOx+4xNH3=（3+2x）N2+6xH2O，若处理1×105L（标准状况）该尾气需42.5gNH3，则x=
1.5
1.5
．
（3）汽车排出的尾气中也含有氮氧化物，为避免污染，常给汽车安装尾气净化装置．净化装置里装有催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所示．写出净化过程中的总化学反应方程式：
2NO+O2+4CO
 催化剂 
.
 
4CO2+N2
2NO+O2+4CO
 催化剂 
.
 
4CO2+N2
．
分析：（1）①SO2与碳酸钙悬浊液反应生成CaSO3和CO2，CaSO3在水中被氧化生成CaSO4?2H2O；
②SO2与熟石灰悬浊液反应生成CaSO3，CaSO3在水中被氧化生成CaSO4?2H2O；
（2）①根据NaOH溶液吸收NO2气体发生反应有：3NO2+2NaOH═2NaNO3+NO+H2O，NO2+NO+2NaOH═2NaNO2+H2O据此判断；
②先计算出NOx的体积，再求出NOx的物质的量，根据氨气的物质的质量求出其物质的量，最后根据物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值；
（3）由图可知，NO2为中间产物，反应物为NO、O2、CO，产物为CO2、N2，根据质量守恒定律配平方程式．
解答：解：（1）①SO2与碳酸钙悬浊液反应生成CaSO3和CO2，CaSO3在水中被氧化生成CaSO4?2H2O，方程式为SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4?2H2O，
故答案为：SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4?2H2O；
②SO2与熟石灰悬浊液反应生成CaSO3，CaSO3在水中被氧化生成CaSO4?2H2O，方程式为SO2+Ca（OH）2=CaSO3↓+H2O，2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4?2H2O，
故答案为：SO2+Ca（OH）2=CaSO3↓+H2O，2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4?2H2O；
（2）①NaOH溶液吸收NO2气体发生反应有：3NO2+2NaOH═2NaNO3+NO+H2O，NO2+NO+2NaOH═2NaNO2+H2O，故所得的溶液中除了含有NaOH，NaNO2，还含有NaNO3，故答案为：NaNO3；
②1×105L（标准状况）该尾气中含有NOx的体积为：1×105L×0.056%=56L，标准状况下NOx的物质的量为
56L
22.4L/mol
=2.5mol，42.5gNH3的物质的量为
42.5g
17g/mol
═2.5mol，因物质的量之比等于化学计量数之比，则有：
2.5mol
2.5mol
=
6
4x
，解得x=1.5，故答案为：1.5；
（3）NO2为中间产物，反应物为NO、O2、CO，产物为CO2、N2，方程式为2NO+O2+4CO
 催化剂 
.
 
4CO2+N2，故答案为：2NO+O2+4CO
 催化剂 
.
 
4CO2+N2．
点评：本题考查学生对质量守恒定律的理解与应用，化学式方程式的书写以及根据化学方程式进行计算的解题能力．
练习册系列答案
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；
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2NO2+CH4═N2+CO2+2H2O；
；
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A
A
；（填序号）
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5.4×10-3mol/（L?s）
5.4×10-3mol/（L?s）
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5×103（mol/L） -1
5×103（mol/L） -1
；
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350℃、负载率3%
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．
火力发电厂燃煤排烟，释放出大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体．这些气体直接排放到空气中，将造成环境污染．为解决排烟污染问题，某发电厂采用如下措施，对燃煤烟气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的．
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CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-1160kJ?mol-1
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（2）脱碳．将二氧化碳转化为甲醇：CO2+3H2
催化剂
加热、加压
CH3OH（g）+H2O（g）；写出该反应平衡常数K=
 
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如图表示某次合成实验中甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线，则上述二氧化碳转化为甲醇反应的△H
 
0（填＞、=、或＜）．
（3）脱硫．用碳酸钙作吸收剂与水配制成浆液，在吸收塔中洗涤烟气并吸收SO2，得到石膏（CaSO4?2H2O）．
电厂第一季度用煤300t（煤中含有硫2.8%），若燃烧时煤中的硫全部转化成二氧化硫，且吸收脱硫过程中80%的硫转化为转化为石膏，则第一季度可生产石膏
 
吨．
（4）最新处理技术是用纳米型氧缺位铁酸盐（MFe2OX3＜x＜4，M=Mn、Co等金属）来处理燃煤排烟．常温条件下，纳米型氧缺位铁酸盐能使烟气中的酸性氧化物转化为单质，自身被氧化为MFe2O4．已知：93.2g纳米型氧缺位铁酸锌（ZnFe2OX）能处理含SO2 0.01%的尾气22400L（标准状况），则ZnFe2OX中的x=
 
．
重晶石（BaSO4）难溶于水，要转化成BaCO3再制备其他钡盐．工业上一般采用高温煅烧还原法；实验室可以采用沉淀转化法．
●高温煅烧还原法
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（1）煅烧还原的热化学方程式为
 
．
有关的数据：Ba（s）+S（s）+202（g）=BaSO4（s）△H=-1.47321kJ?mol-1
C（s）+
1
2
02（g）=CO（g）△H=-110.51kJ?mol-1
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．
●沉淀转化法
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2-
3
（aq）?BaCO3（s）+SO42-（aq）（平衡常数K=O.042）
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（4）从“绿色化学”角度分析，射饱和Na2CO3溶液沉淀转化法的优点是
 
．
（5）火力发电厂燃煤排烟，释放出大量的氮氧化物、二氧化碳等气体．某热电厂同时具有烟气脱硝、脱硫、二氧化碳捕集（脱碳）设施，成为高效、节能、绿色环保燃煤电厂．其中脱硝采用催化还原法，C0（NH2）2 （尿素）作还原剂，在加热条件下催化还原氮氧化物，1mol CO（NH2）2反应时失去6mol电子，请写出尿素与二氧化氮反应的化学方程式
 
．

火力发电厂燃煤排烟，释放出大量的NOx和SO2气体．启东大唐热电厂同时具有烟气脱氮和脱硫设施，成为高效、绿色环保燃煤电厂．试回答下列问题：
（1）脱硫：用粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为生石膏（CaSO4?2H2O）．写出上述反应的两个化学方程式：
①在空气中的SO2与碳酸钙悬浊液反应______；
②在空气中的SO2与熟石灰悬浊液反应______；
（2）脱氮：氮氧化物进入大气后，可形成硝酸型酸雨和光化学烟雾，必须对其进行处理．
①用过量的NaOH溶液吸收NO2气体，所得的溶液中除了含有NaOH、NaNO2，还含有______．
②若某时刻烟气排出的尾气中NOx的含量为0.056%（体积分数），用氨气可以将其转化为无害气体，发生的反应为：6NOx+4xNH3=（3+2x）N2+6xH2O，若处理1×105L（标准状况）该尾气需42.5gNH3，则x=______．
（3）汽车排出的尾气中也含有氮氧化物，为避免污染，常给汽车安装尾气净化装置．净化装置里装有催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所示．写出净化过程中的总化学反应方程式：______．

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