题目内容
燃煤烟气的脱硫（除SO2）技术和脱硝（除NOx）技术是环境科学研究的热点．下表列出了目前科学家正致力于研究的3种燃煤烟气的脱硫技术和脱硝技术的原理．
| 方法Ⅰ | 用硫和氮的氧化物之间的相互转化联合进行的脱硫和脱硝技术 |
| 方法Ⅱ | 用乙烯作为还原剂将氮的氧化物还原为N2的脱硝技术 |
| 方法Ⅲ | 用电化学原理将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的脱硫技术 |
NO2（g）+SO2（g）+H2O（l）=H2SO4（l）+NO（g）△H1
NO（g）+NO2（g）=N2O3（g）△H2
N2O3（g）+2H2SO4（l）=2NOHSO4（s）+H2O（l）△H3
4NOHSO4（s）+O2（g）+2H2O（l）=4H2SO4（l）+4NO2（g）△H4
2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）=2H2SO4（l）△H5
则△H1、△H2、△H3、△H4、△H5之间的关系为△H5=______．
（2）方法Ⅱ的脱硝机理如图1，脱硝率与温度、负载率（分子筛中催化剂的质量分数）的关系如图2所示．
①出该脱硝过程中乙烯和NO2反应的化学方程式：______．
②达到最佳脱硝效果，应采取的条件是______．
（3）方法Ⅲ中用电化学原理将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的装置如图（3）所示．
①写出通入SO2的电极的电极反应式：______．
②为使该脱硫过程稳定持续进行，硫酸溶液的浓度应维持不变，则通入的O2和加入的H2O的质量比为______．
解：（1）已知：①NO2（g）+SO2（g）+H2O（l）=H2SO4（l）+NO（g）△H1
②NO（g）+NO2（g）=N2O3（g）△H2
③N2O3（g）+2H2SO4（l）=2NOHSO4（s）+H2O（l）△H3
④4NOHSO4（s）+O2（g）+2H2O（l）=4H2SO4（l）+4NO2（g）△H4
利用盖斯定律将①×2+②×2+③×2+④可得：2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）=2H2SO4（l）
则△H5=2△H1+2△H2+2△H3+△H4，
故答案为：2△H1+2△H2+2△H3+△H4；
（2）①有由图1可知，C2H4和NO2反应生成CO2、N2和H2O，则反应的方程式为2C2H4+6NO2=4CO2+3N2+4H2O，
故答案为：2C2H4+6NO2=4CO2+3N2+4H2O；
②由图2可知，脱硝率最高的曲线为b，此时负载率为3%，最高点为温度为350℃（或340℃～360℃），
故答案为：350℃（或340℃～360℃）、负载率3%；
（3）①通入SO2的电极为原电池的负极，发生氧化反应，生成SO42-，电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+，
故答案为：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；
②原电池总反应为2SO2+2H2O+O2=2H2SO4，设通入1molO2，ymol水，则生成2molH2SO4，消耗2mol水，2molSO2，保持硫酸浓度不变，
则有：
×100%=50%，解之得18y=232，
即消耗1molO2，即32g，需要232g水，才能使硫酸浓度不变，则：m（O2）：m（H2O）=32：232=4：29，
故答案为：4：29．
分析：（1）利用盖斯定律计算反应热；
（2）①根据反应物和生成物结合质量守恒定律书写化学方程式；
②根据图象判断最佳脱硝率的温度和负载率；
（3）①通入SO2的电极为原电池的负极，发生氧化反应；
②根据原电池总反应2SO2+2H2O+O2=2H2SO4结合硫酸浓度不变计算．
点评：本题考查二氧化硫的污染及治理，热化学方程式以及原电池知识，题目综合度较高，难度中等，解答时注意认真分析题给信息，尤其是（3）题，注意从化学方程式的角度解答．
②NO（g）+NO2（g）=N2O3（g）△H2
③N2O3（g）+2H2SO4（l）=2NOHSO4（s）+H2O（l）△H3
④4NOHSO4（s）+O2（g）+2H2O（l）=4H2SO4（l）+4NO2（g）△H4
利用盖斯定律将①×2+②×2+③×2+④可得：2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）=2H2SO4（l）
则△H5=2△H1+2△H2+2△H3+△H4，
故答案为：2△H1+2△H2+2△H3+△H4；
（2）①有由图1可知，C2H4和NO2反应生成CO2、N2和H2O，则反应的方程式为2C2H4+6NO2=4CO2+3N2+4H2O，
故答案为：2C2H4+6NO2=4CO2+3N2+4H2O；
②由图2可知，脱硝率最高的曲线为b，此时负载率为3%，最高点为温度为350℃（或340℃～360℃），
故答案为：350℃（或340℃～360℃）、负载率3%；
（3）①通入SO2的电极为原电池的负极，发生氧化反应，生成SO42-，电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+，
故答案为：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；
②原电池总反应为2SO2+2H2O+O2=2H2SO4，设通入1molO2，ymol水，则生成2molH2SO4，消耗2mol水，2molSO2，保持硫酸浓度不变，
则有：
×100%=50%，解之得18y=232，即消耗1molO2，即32g，需要232g水，才能使硫酸浓度不变，则：m（O2）：m（H2O）=32：232=4：29，
故答案为：4：29．
分析：（1）利用盖斯定律计算反应热；
（2）①根据反应物和生成物结合质量守恒定律书写化学方程式；
②根据图象判断最佳脱硝率的温度和负载率；
（3）①通入SO2的电极为原电池的负极，发生氧化反应；
②根据原电池总反应2SO2+2H2O+O2=2H2SO4结合硫酸浓度不变计算．
点评：本题考查二氧化硫的污染及治理，热化学方程式以及原电池知识，题目综合度较高，难度中等，解答时注意认真分析题给信息，尤其是（3）题，注意从化学方程式的角度解答．
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