Question

【题目】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）在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为 5×103mol·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	SO42－	SO32－	NO3－	NO2－	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________________。

（2）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。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”）。

Answer 1

【答案】 4OH-＋3ClO2－＋4NO＝4NO3－＋3Cl－＋2H2O 提高 减小 大于 NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高 减小

【解析】考查氧化还原反应、盖斯定律、外界条件对反应速率和平衡状态的影响等。（1）①分析表中的数据可知，NaClO2溶液脱硝过程中主要生成氯离子和硝酸根离子，结合电子守恒和元素守恒写出离子方程式为：4OH-＋3ClO2－＋4NO＝4NO3－＋3Cl－＋2H2O；该反应只有NO为气体，即正反应是体积减小的，则增加压强，NO的转化率提高；②由于吸收二氧化硫和NO过程中生成H+，溶液中的c(H+)增大，溶液的pH逐渐降低；③由实验结果可知，在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多，因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。（2）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px如图所示。由图分析可知，反应温度升高，O2和NO的平衡分压负对数减小，这说明反应向逆反应方向进行，因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。