Question

【题目】烟气脱硫后的物质可以再生、再利用。

（1）一种干法脱硫技术以CuO为吸收荆，并用CH4再生CuO，原理如下：

2CuO(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CuSO4(s) ΔH1=akJ·mol-1

2CuSO4(s)+CH4(g)=2Cu(s)+2SO2(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH2=bkJ·mol-1

2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) ΔH3=ckJ·mol-1

反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的ΔH=___kJ·mol-1（用含a、b、c的代数式表示）。

（2）钠碱法脱硫后的吸收液中主要成分为NaHSO3、Na2SO3。用三室阴阳膜组合膜电解吸收液可再生得到Na2SO3，原理如图1所示。

①写出电解时HSO3-在阳极发生反应的电极反应式：___。

②电解时采用吸收液低流速通过阴极的原因为___。

③如将阴离子交换膜电换成阳离子交换膜，则出口B溶液中的溶质主要是（填化学式）___。

（3）循环流化床烟气脱硫灰的主要成分有CaCO3、CaSO3·0.5H2O、CaSO3、CaSO4。为实现脱硫灰的资源化利用，对脱硫灰进行热重分析，结果如图所示。

①图2中，1100℃时，残留固体主要成分为___；在600-630℃时有一个微弱的SO2峰，可能是由于脱硫灰中少最的FeSO4分解导致的，写出该分解反应的化学方程式：___。

②对比图2与图3知，图3中370—42℃曲线上升的原因为___。

Answer 1

【答案】(a+b+c) -2e—+H2O===+3H+ 使吸收液在阴极区充分反应，提高Na2SO3的再生率 NaHSO3和H2SO3 CaSO3、CaO 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑ CaSO3·0.5H2O失水质量小于CaSO3被空气中O2氧化成CaSO4增加的质量

【解析】

(1)根据盖斯定律可得，反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的ΔH=ΔH1 +ΔH2+ ΔH3 =(a+b+c)，故答案为(a+b+c)；

(2)①电解时HSO3-在阳极失去电子，生成，发生反应的电极反应式为：-2e—+H2O===+3H+，故答案为：-2e—+H2O===+3H+；

②电解时采用吸收液低流速通过阴极可以使吸收液在阴极区充分反应，提高Na2SO3的再生率，故答案为：使吸收液在阴极区充分反应，提高Na2SO3的再生率

③阴离子交换膜电换成阳离子交换膜，则H+和Na+与结合，所以出口B溶液中的溶质主要是NaHSO3和H2SO3，故答案为：NaHSO3和H2SO3；

(3)①1100℃时，残留固体主要成分为CaSO3、CaO，根据图像分析可得，FeSO4分解生成Fe2O3、SO2和SO3气体，反应式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑，故答案为：CaSO3、CaO；2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑；

②因为CaSO3·0.5H2O失水质量小于CaSO3被空气中O2氧化成CaSO4增加的质量，所以370—42℃曲线上升，故答案为：CaSO3·0.5H2O失水质量小于CaSO3被空气中O2氧化成CaSO4增加的质量。