题目内容

烟气的脱硫(除SO2)技术和脱硝(除NOx)技术都是环境科学研究的热点.
(1)烟气脱硫、脱硝的环境意义是
 
;
(2)一种选择性催化脱硝(NO2)的原理为:6NO2+8NH3
 催化剂 
.
 
7N2+12H2O
①上述反应中被还原的元素是
 
(填元素符号),反应中每转移3mol电子,生成标准状况下N2的体积为
 
,
②超音速飞机排放的尾气是平流层中NOx的主要来源.它们破坏臭氧层的主要机理为:
Ⅰ、O3
光
O+O2
Ⅱ、NO+O3→NO2+O2
Ⅲ、NO2+O→NO+O2
上述反应中NOx所起的作用是
 
;
(3)下表列出了2种燃煤烟气脱硫方法的原理.
方法Ⅰ用氨水将SO2转化为NH4HSO3,再氧化成(NH4)2SO4
方法Ⅱ用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫
①方法Ⅰ中用氨水吸收燃煤烟气中的SO2转化为NH4HSO3,是利用了SO2的
 
性质(选填字母编号)
A.漂白性       B.氧化性      C.还原性   D.酸性氧化物
②方法Ⅱ主要发生了下列反应:
2CO(g)+SO2(g)═S(g)+2CO2(g)△H1=8.0kJ?mol-1
2H2(g)+SO2(g)═S(g)+2H2O(g)△H2=90.4kJ?mol-1
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3=-566.0kJ?mol-1
试写出S(g)与O2反应生成SO2的热化学方程式
 
.
考点:氧化还原反应,热化学方程式
专题:化学反应中的能量变化
分析:(1)烟气脱硫、脱硝可以防止酸雨的发生;
(2)①反应中氨气中的N元素由-3价升高为0价,据此计算转移3mol电子参加反应的氨气的物质的量,再根据方程式计算生成的氮气,根据V=nVm计算氮气的体积;
②将三个反应加和得到总反应;
(3)①氨水吸收燃煤烟气中的SO2转化为NH4HSO3,为酸性氧化物与碱的反应;
②利用盖斯定律,适当变形,可以得出S(g)与O2(g)反应生成(g)的热化学方程式.
解答: 解:(1)烟气脱硫、脱硝可以防止酸雨的发生,故答案为:防止酸雨的发生;
(2)①反应中氨气中的N元素由-3价升高为0价,失去电子被还原,由反应可知,转移24mol电子,生成7mol氮气,则转移3mol电子,生成3mol×
7
24
×22.4L/mol=19.6L,故答案为:N;19.6L;
②将三个反应加和得到总反应为2O3
光
3O2,则反应中NOx所起的作用是催化剂,故答案为:催化剂;
(3)①氨水吸收燃煤烟气中的SO2转化为NH4HSO3,为酸性氧化物与碱的反应,则体现SO2的酸性氧化物性质,故答案为:D;
②由I、2CO(g)+SO2(g)═S(g)+2CO2(g)△H1=8.0kJ?mol-1
II、2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3=-566.0kJ?mol-1,
II-I可知,S(g)与O2反应生成SO2的热化学方程式为S(g)+O2(g)═SO2(g)△H=-574.0kJ?mol-1,
故答案为:S(g)+O2(g)═SO2(g)△H=-574.0kJ?mol-1.
点评:本题考查氧化还原反应和热化学反应等,为高频考点,把握习题中的信息及反应中元素的化合价变化为解答的关键,侧重分析能力及知识迁移应用能力的考查,氧化还原反应的计算、反应热的计算为解答的难点,题目难度不大.
练习册系列答案
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运用化学反应原理研究氮、硫、氯等单质及其化合物的反应有重要意义.
(1)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,如图是一定的温度和压强下N2和H2反应生成lmolNH3过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学方程式:
 
(△H的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示).

(2)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),混合体系中SO3的体积分数和温度的关系如图1所示(曲线上任何一点都表示平衡状态),根据图示回答下列问题,

①2SO3?2SO2+O2的△H
 
0.
②若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1,K2,则K1
 
K2;
③反应进行到状态D时,v正
 
v逆(填<、>或=).
(3)Cl2合成有机物时会产生副产物HC1.4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)可实现氯的循环利用.
①该反应平衡常数的表达式K=
 
;若反应容器的容积为2L,4min后达到平衡,测得容器内物质由2.5mol减少至2.25mol,则HCl的平均反应速率为
 
mol/L?min.
②若该反应在体积不变的密闭容器中发生,当反应达平衡时,下列叙述正确的是
 
.
a.4v正(HCl)=v逆(O2)
b.又加入1mol O2,达新平衡时,HCl的转化率增大
c.分离出H2O,达新平衡时,v正(HCl)增大
③图2是该反应两种投料比[n (HCl):n (O2)分别为4:1和2:1下,反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线.下列叙述正确的是
 
.
a.其他条件不变,升高温度,平衡常数K值增大
b.若平衡常数K值变大,达新平衡前v逆始终减小
c.若平衡常数K值变大,则平衡向正反应方向移动
④投料比为4:1、温度为400℃时,平衡混合物中
Cl2的物质的量分数是
 
%.(计算结果保留一位小数)

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