Question

【题目】烟气(主要成分CO2、CO、SO2、NOX) 的排放对环境有很大的影响。

I．利用氨水作吸收液是当前有效捕捉CO2的方法，经过可逆反应生成NH4HCO3。生成的NH4HCO3分解可得到CO2，从而实现吸收液的再生。

（1）写出氨水捕捉CO2 的化学方程式 。

（2）已知：NH4HCO3 溶液显碱性，下列说法不正确的是 。

a．c(NH3·H2O)>c(H2CO3)

b．c(NH4+)>c(HCO3—)>c(OH—)>c(H+)

c．c(NH3·H2O)+c(NH4+)=c(H2CO3)+c(HCO3—)

d．c(HCO3—)+2c(CO32—)+c(OH—)=c(H+)+c(NH4+)

（3）如图是氨水吸收CO2 的脱除率随温度变化的关系图。

应用平衡移动原理分析 CO2 在 40℃-45℃ 脱除率降低可能的原因 。

II．SO2、NOX 可以经 O3 预处理后用 CaSO3 水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOX 的含量。O3 氧化烟气中 NOX 的主要反应的热化学方程式为：

（4）用CaSO3水悬浮液吸收烟气中NO2时，清液 ( pH约为8) 中SO32－将NO2转化为NO2－，其离子方程式为 。

（5）CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2 的吸收速率，用平衡移动原理解释其主要原因是 。

Answer 1

【答案】（1）CO2+NH3·H2ONH4HCO3(2分）（2）ac(2分）

（3）氨水吸收CO2为放热反应，在40~45℃升高温度平衡向左移动，使CO2脱除率降低。（其它合理答案均给分）(2分）

（4）SO32-+2NO2+2OH-＝SO42-+2NO2-+H2O(2分）

（5）CaSO3（s）Ca2+（aq）+SO32-（aq），加入Na2SO4溶液，SO42-结合Ca2+,c(Ca2+)降低，使上述平衡向右移动，c(SO32-)增大，提高NO2的吸收速率(2分）

【解析】

试题分析： I．（1）氨水捕捉 CO2 的化学方程式CO2 + NH3·H2ONH4HCO3；

（2）a、越弱越水解，谁强显谁性，NH4HCO3 溶液显碱性，说明HCO3-水解程度大于NH4+，所以c（NH3·H2O）<c（H2CO3），a错误；b、NH4HCO3 溶液显碱性，说明HCO3-水解程度大于NH4+，所以c（NH4+）> c（HCO3-）>c（OH-）>c（H+），b正确；c、根据物料守恒c （NH3·H2O） + c（NH4+）= c（H2CO3）+ c（HCO3-）+ c （CO32-），c错误；d、根据电荷守恒c（HCO3-）+2c（CO32-）+ c（OH-）=c（H+）+c（NH4+），d正确；答案选ac；

（3）氨水吸收CO 2为放热反应，在40～45℃升高温度平衡向左移动，使CO2 脱除率降低。

（4）NO2被还原为NO2－，则SO32－被氧化为SO42－，其离子方程式为SO32-+2NO2+2OH- =SO42-+2NO2-+H2O；

（5）亚硫酸钙存在溶解平衡：CaSO3（s）Ca2+（aq）+ SO32-（aq），加入Na2SO4溶液，SO42-结合Ca2+，使 c（Ca2+）降低，使上述平衡向右移动，c（SO32-）增大，提高NO2的吸收速率。