23. (2009·上海单科,31)烟气中NOx是NO和NO2的混合物(不含N2O4)。
(1)根据废气排放标准,1
m3烟气最高允许含400 mg NOx。若NOx中NO质量分数为0.85,则1
m3烟气中最高允许含NO________L(标准状况,保留2位小数)。
(2)工业上通常用溶质质量分数为0.150的Na2CO3水溶液(密度1.16
g/mL)作为NOx吸收剂,该碳酸钠溶液物质的量浓度为________mol/L(保留2位小数)。
(3)已知:NO+NO2+Na2CO3===2NaNO2+CO2①
2NO2+Na2CO3===NaNO2+NaNO3+CO2②
1 m3含2
000 mg NOx的烟气用质量分数为0.150的碳酸钠溶液吸收。若吸收率为80%,吸收后的烟气________排放标准(填“符合”或“不符合”),理由:________________________________________________________________________。
(4)加入硝酸可改变烟气中NO和NO2的比,反应为:NO+2HNO3===3NO2+H2O
当烟气中n(NO)∶n(NO2)=2∶3时,吸收率最高。
1 m3烟气含2
000 mg NOx,其中n(NO)∶n(NO2)=9∶1。
计算:(i)为了达到最高吸收率,1
m3烟气需用硝酸的物质的量(保留3位小数)________。
(ii)1 m3烟气达到最高吸收率90%时,吸收后生成NaNO2的质量(假设上述吸收反应后,反应①比反应②迅速。计算结果保留1位小数)________。
解析:(1)×22.4 L/mol=0.25 L。
(2)c(Na2CO3)===1.64 mol·L-1。
(4)(i)30n(NO)+×46n(NO)=2 g
n(NO)=0.057 mol
NO+2HNO3===3NO2+H2O
x
2x 3x
= x=0.017 6 mol
n(HNO3)=2x=0.035 mol。
(ii)加入HNO3使NO与NO2物质的量之比达到2∶3时NO2的实际物质的量已经变为:×0.057+3x=0.059 mol,NO的实际物质的量已经变为:0.057-x=0.039 mol。
根据题(3)中①②两个方程式可以得出:
n(NaNO2)=2n(NO)+[n(NO2)-n(NO)]=0.088 7 mol
m(NaNO2)=0.088 7×69×90%=5.5 g。
答案:(1)0.25 (2)1.64
(3)不符合 因吸收后烟气总体积减小,NOx含量仍超过400
mg/m3