题目内容

【题目】CNS 的氧化物常会造成一些环境问题,科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的影响。

(1)CO2 的重整用 CO2 H2 为原料可得到 CH4 燃料。

已知: CH4 (g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) H1=+247kJ/mol

CH4 (g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H2=+205kJ/mol

写出 CO2 重整的热化学方程式:_____

(2) “亚碳酸盐法”吸收烟中的 SO2

①将烟气通入 1.0mol/L Na2SO3 溶液,若此过程中溶液体积不变,则溶液的 pH 不断_____(减小”“不变增大)。当溶液 pH 约为 6 时,吸收 SO2 的能力显著下降,应更换吸收剂,此时溶液中 c(SO32-) =0.2mol/L 则溶液中 c(HSO3-) =_____

②室温条件下,将烟气通入(NH4)2SO3 溶液中,测得溶液 pH 与各组分物质的量分数的变化关系如图: b 点时溶液 pH=7,则 n(NH4+)n(HSO3)= ______________

(3)催化氧化法去除 NO。一定条件下,用 NH3 消除 NO 污染,其反应原理4NH3+6NO5N2+6H2O。不同温度条件下,n(NH3):n(NO)的物质的量之比分别为 4:13:11:3 时,得到 NO 脱除率曲线如图所示:

①曲线 a 中,NO 的起始浓度为6×10-4mg·m-3,从 A 点到 B 点经过0.8s,该时间段内 NO 的脱除速率为_____mg·m-3·s-1

②曲线 b 对应 NH3 NO 的物质的量之比是_____

(4)间接电化学法除 NO。其原理如图所示:写出阴极的电极反应式(阴极室溶液呈酸性)_____。吸收池中除去 NO 的原理_____(用离子方程式表示)

【答案】CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) H=163kJ/mo1 减小 1.6mol/L 3:1 1.5×104 3:1

【解析】

1)已知:①CH4 (g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) H1=+247k/mol

CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H2=+205k/mol

根据盖斯定律,①-×2得:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g),据此计算△H

2)①二氧化硫通入亚硫酸钠溶液生成亚硫酸氢钠,亚硫酸氢钠显酸性,据此分析;根据反应方程式的量的关系计算可得;

②先判断溶质,写出电荷守恒式,在利用pH=7时,c(H+)=c(OH-)找出其他离子的等量关系,结合图示进行等量删减或替换,最后得出结果;

3)①曲线a中,NO的起始浓度为6×10-4mgm-3,根据图象得到AB处的NO脱除率,可得两处的NO的浓度,再计算脱除速率;

NH3NO的物质的量的比值越大,NO的脱除率越大,据此分析;

4)阴极得到电子发生还原反应,结合酸性环境书写;阴极产物吸收NO

1)已知:①CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) H1=+247k/mol

CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H2=+205k/mol

根据盖斯定律,由①×2得反应:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) H=H12H2=163kJ/mo1

故答案为:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) H=163kJ/mo1

2)①将烟气通入1.0mol/LNa2SO3溶液,二氧化硫与亚硫酸钠和水反应生成亚硫酸氢钠,亚硫酸氢钠以电离为主,显酸性,故溶液pH不断减小;向亚硫酸钠溶液中通入二氧化硫生成亚硫酸氢钠,反应方程式SO2+Na2SO3+2H2O=2NaHSO3,溶液中反应的亚硫酸根离子和生成亚硫酸氢根离子的物质的量比为12,即溶液中参加反应的亚硫酸根为(1.00.2)mol/L,则生成c()=2×(1.00.2)mol/L=1.6mol/L

故答案为:减小;1.6mol/L

b点时溶液pH=7,此时溶液中的溶质是(NH4)2SO3NH4HSO3,根据电荷守恒:c()+c(H+)=c(OH)+c()+2c(),因pH=7,故c(H+)=c(OH),则c()=c()+2c(),由图可读出b点时,c()=c(),则c()=3 c(),因在同一体系,n()n()=31

故答案为:31

3)①曲线a中,NO的起始浓度为6×104mgm3A点的脱除率为55%B点的脱除率为75%,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脱除速率为6×104mgm3×(0.750.55)÷0.8s=1.5×104mgm3s1

故答案为:1.5×104

NH3NO的物质的量的比值越大,NO的脱除率越大,则物质的量之比分别为413113时,对应的曲线为abc,即曲线b对应的物质的量之比是31

故答案为:31

4)阴极得到电子发生还原反应,根据图可知是在酸性条件下发生还原反应,生成,其电极反应式为;根据图示,吸收池中NO是反应物,N2是生成物,则吸收池中除去NO的原理是:

故答案为:

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网