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NOx的烟气，反应温度为323K，NaClO2碱性溶液浓度为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碱性溶液脱硝（NO）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由实验结果可知，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___。

（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，脱硫、脱硝反应的平衡常数均___（填“增大”“不变”或“减小”）。

（3）如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析，Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是___。

Answer 1

【答案】2OH-＋3ClO2－＋4NO=4NO3－＋3Cl－＋2H2O 提高 NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高或SO2的溶解度大于NO或二氧化硫的还原性强，易被氧化 减小 由于生成的硫酸钙微溶，降低硫酸根离子浓度，促使平衡向正反应方向进行，所以Ca(ClO)2效果好

【解析】

（1）①亚氯酸钠具有氧化性，分析题给数据知NaClO2溶液脱硝过程中主要生产硝酸根和氯离子，利用化合价升降法结合原子守恒和电荷守恒配平，该反应的离子方程式为2OH-＋3ClO2－＋4NO=4NO3－＋3Cl－＋2H2O；该反应正反应是气体体积减小的，则增加压强，平衡正向移动，NO的转化率提高；

②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或SO2的溶解度大于NO或二氧化硫的还原性强，易被氧化；

（2）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；

（3）如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。由于生成的硫酸钙微溶，降低硫酸根离子浓度，促使平衡向正反应方向进行，所以Ca(ClO)2效果好。