工業(yè)上常采取以下方法除去H2S和SO2并回收利用。
完成下列填空：
石灰-石膏法和堿法是常用的煙氣脫硫法。
石灰-石膏法的吸收反應(yīng)為SO2+Cu（OH）2═CaSO3↓+H2O。吸收產(chǎn)物亞硫酸鈣由管道輸送至氧化塔氧化，反應(yīng)為2CaSO3+O2+4H2O═2CaSO4?2H2O。其流程如圖：
堿法吸收的流程如圖。堿法的特點(diǎn)是氫氧化鈉堿性強(qiáng)、吸收快、效率高。
已知：
| 試劑 | Ca（OH）2 | NaOH |
| 價(jià)格（元/kg） | 0.36 | 2.9 |
| 吸收SO2的成本（元/mol） | 0.027 | 0.232 |
S
O
2
+
2
O
H
-
═
S
O
2
-
3
+
H
2
O
S
O
2
+
2
O
H
-
═
S
O
2
-
3
+
H
2
O
（2）和堿法相比，石灰-石膏法的優(yōu)點(diǎn)是
原料易得、成本低
原料易得、成本低
，缺點(diǎn)是 吸收速率慢、效率低
吸收速率慢、效率低
。（3）在石灰-石膏法和堿法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一個(gè)改進(jìn)的、能實(shí)現(xiàn)物料循環(huán)的煙氣脫硫方案（用流程圖表示）。SO2可通過(guò)如下反應(yīng)回收硫：2CO（g）+SO2（g）?S（s）+2CO2（g）。
（4）寫(xiě)出該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K=
c
2
（
C
O
2
）
c
2
（
CO
）
?
c
（
S
O
2
）
c
2
（
C
O
2
）
c
2
（
CO
）
?
c
（
S
O
2
）
（5）其他條件不變時(shí)，隨著溫度的升高，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線(xiàn)如圖所示，請(qǐng)解釋其可能的原因
該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，當(dāng)溫度高于445℃后，硫變成氣態(tài)，其過(guò)程需要吸熱，使反應(yīng)變?yōu)槲鼰岱磻?yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率升高
該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，當(dāng)溫度高于445℃后，硫變成氣態(tài)，其過(guò)程需要吸熱，使反應(yīng)變?yōu)槲鼰岱磻?yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率升高
。
已知硫的沸點(diǎn)約是445℃，用Fe2（SO4）3溶液吸收H2S生成FeSO4。FeSO4被O2氧化使Fe2（SO4）3再生，其原理為：4FeSO4+O2+2H2SO4
硫桿菌
（6）硫桿菌存在時(shí)，F(xiàn)eSO4被氧化的速率是無(wú)菌時(shí)的5×105倍。由圖1和圖2判斷，使用硫桿菌的最佳條件為
30℃、pH=2.0
30℃、pH=2.0
；若反應(yīng)溫度過(guò)高，反應(yīng)速率下降，其原因是 蛋白質(zhì)變性（或硫桿菌失去活性）
蛋白質(zhì)變性（或硫桿菌失去活性）
。
廢氣中的H2S通過(guò)高溫?zé)岱纸饪芍迫錃猓?H2S（g）?2H2（g）+S2（g）?，F(xiàn)在3L密閉容器中，控制不同溫度進(jìn)行H2S分解實(shí)驗(yàn)。
（7）某溫度時(shí)，H2S的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大值的依據(jù)是
ac
ac
（選填編號(hào)）。A．氣體的壓強(qiáng)不發(fā)生變化
B．氣體的密度不發(fā)生變化
C．
c
2
（
H
2
）
?
c
（
S
2
）
c
2
（
H
2
S
）
D．單位時(shí)間里分解的H2S和生成的H2一樣多
（8）實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。圖中曲線(xiàn)a表示H2S的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系，曲線(xiàn)b表示不同溫度下、反應(yīng)經(jīng)過(guò)相同時(shí)間且未達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)H2S的轉(zhuǎn)化率。曲線(xiàn)b隨溫度的升高，向曲線(xiàn)a逼近的原因是
隨著溫度升高，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需要的時(shí)間變短
隨著溫度升高，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需要的時(shí)間變短
。
H2S分別與CO、CO2反應(yīng)均能制得糧食熏蒸劑COS，反應(yīng)如下：
反應(yīng)Ⅰ：CO（g）+H2S（g）?COS（g）+H2（g）
反應(yīng)Ⅱ：CO2（g）+H2S（g）?COS（g）+H2O（g）
已知：在相同條件下，v正（Ⅰ，H2S）＞v正（Ⅱ，H2S）
向兩個(gè)容積相同的密閉容器中按下表投料（N2不參與反應(yīng)），分別H2S發(fā)生上述反應(yīng)。
| 反應(yīng)Ⅰ | 反應(yīng)Ⅱ | |||||
| 起始投料 | CO | H2S | N2 | CO2 | H2S | N2 |
| 起始物質(zhì)的量（mol） | 1 | 1 | 3 | 1 | 1 | 3 |
圖中虛線(xiàn)c、d表示兩反應(yīng)的平衡曲線(xiàn)。
（9）W的坐標(biāo)是（1000，0.3），W點(diǎn)H2S的轉(zhuǎn)化率是
30%
30%
。（10）a是反應(yīng)
Ⅱ
Ⅱ
（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）的c（COS）隨溫度的變化關(guān)系，依據(jù)是：在相同條件下，v正（Ⅰ，H2S）＞v正（Ⅱ，H2S），因此在相同時(shí)間內(nèi)，Ⅰ生成的COS較Ⅱ多
在相同條件下，v正（Ⅰ，H2S）＞v正（Ⅱ，H2S），因此在相同時(shí)間內(nèi)，Ⅰ生成的COS較Ⅱ多
。（11）反應(yīng)Ⅰ的正反應(yīng)是
放熱
放熱
反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”），理由是：根據(jù)平衡曲線(xiàn)，溫度越高，n（COS）越小或根據(jù)曲線(xiàn)b,n（COS）在W點(diǎn)達(dá)到最大值，說(shuō)明在W點(diǎn)反應(yīng)達(dá)到平衡，升高溫度n（COS）下降，說(shuō)明溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)放熱
根據(jù)平衡曲線(xiàn)，溫度越高，n（COS）越小或根據(jù)曲線(xiàn)b,n（COS）在W點(diǎn)達(dá)到最大值，說(shuō)明在W點(diǎn)反應(yīng)達(dá)到平衡，升高溫度n（COS）下降，說(shuō)明溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)放熱
。【考點(diǎn)】二氧化硫的污染及治理；化學(xué)平衡的影響因素．
【答案】；原料易得、成本低；吸收速率慢、效率低；；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，當(dāng)溫度高于445℃后，硫變成氣態(tài)，其過(guò)程需要吸熱，使反應(yīng)變?yōu)槲鼰岱磻?yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率升高；30℃、pH=2.0；蛋白質(zhì)變性（或硫桿菌失去活性）；ac；隨著溫度升高，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需要的時(shí)間變短；30%；Ⅱ；在相同條件下，v正（Ⅰ，H2S）＞v正（Ⅱ，H2S），因此在相同時(shí)間內(nèi)，Ⅰ生成的COS較Ⅱ多；放熱；根據(jù)平衡曲線(xiàn)，溫度越高，n（COS）越小或根據(jù)曲線(xiàn)b，n（COS）在W點(diǎn)達(dá)到最大值，說(shuō)明在W點(diǎn)反應(yīng)達(dá)到平衡，升高溫度n（COS）下降，說(shuō)明溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)放熱
S
O
2
+
2
O
H
-
═
S
O
2
-
3
+
H
2
O
c
2
（
C
O
2
）
c
2
（
CO
）
?
c
（
S
O
2
）
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書(shū)面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：27引用：2難度：0.7
相似題
-
1．利用石灰石和煙氣中的SO2反應(yīng)生成石膏，可實(shí)現(xiàn)煙氣中脫除SO2。某研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室利用如圖所示裝置制備煙氣（主要成分為SO2、CO2、N2、O2），并測(cè)定煙氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)以及研究煙氣通過(guò)轉(zhuǎn)化器的脫硫效率。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
Ⅰ.模擬煙氣的制備。
（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：。
Ⅱ.測(cè)定煙氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)。
（2）將A中產(chǎn)生的氣體與空氣一起通過(guò)B裝置混合均勻，從而形成模擬煙氣。將部分模擬煙氣緩慢通過(guò)C、D裝置，其中C、D中盛有的藥品分別是、。（填序號(hào)）
a.KMnO4溶液
b.飽和NaHSO3溶液
c.飽和Na2CO3溶液
d.飽和NaHCO3溶液
裝置C的作用是：。
（3）①甲同學(xué)認(rèn)為測(cè)定煙氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)的裝置中存在缺陷，你覺(jué)得應(yīng)如何改進(jìn)。
②乙同學(xué)根據(jù)模擬煙氣的流速amL?min-1和t1min后測(cè)得的量筒內(nèi)液體的體積VmL，計(jì)算煙氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)是。
Ⅲ.模擬煙氣通過(guò)轉(zhuǎn)化器的脫硫效率研究。
（4）E中溶液可以催化SO2與O2的反應(yīng)生成SO42-，以達(dá)到脫硫的目的。若模擬煙氣仍以amL?min-1的流速通過(guò)轉(zhuǎn)化器E裝置，t2min后，向E裝置中加入酸化的BaCl2溶液，得到白色渾濁液，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量，得到mg固體。若實(shí)驗(yàn)測(cè)得的氣體體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，則該轉(zhuǎn)化器的脫硫效率是。發(fā)布：2024/12/30 4:30:1組卷：80引用：2難度：0.6 -
2．研究表明，硫酸型酸雨的形成與空氣中氮的氧化物和碳?xì)浠衔镉嘘P(guān)，其部分過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/30 7:0:1組卷：3引用：1難度：0.7 -
3．認(rèn)識(shí)含硫物質(zhì)的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化規(guī)律，能幫助我們更好地認(rèn)識(shí)自然和保護(hù)環(huán)境。
（1）酸雨的形成原因，將SO2氣體通入蒸餾水中，取出部分溶液并用pH計(jì)測(cè)定其pH，每隔 10min讀數(shù)一次，所得數(shù)據(jù)如下：
隨著時(shí)間的推移，pH逐漸變小的原因是時(shí)間（min） 0 10 20 30 40 pH 4.95 4.94 4.86 4.85 4.85 （用化學(xué)方程式表示）。
（2）防治SO2對(duì)環(huán)境的污染。
①?gòu)奈镔|(zhì)分類(lèi)角度看，SO2屬于酸性氧化物，工業(yè)上常用熟石灰將SO2轉(zhuǎn)化為亞硫酸鹽，寫(xiě)出所得亞硫酸鹽的化學(xué)式：。
②從元素價(jià)態(tài)看，SO2中S元素為+4價(jià)，既具有氧化性，又具有還原性。用生物質(zhì)熱解氣（主要成分為CO、CH4、H2）可將SO2在高溫下還原成單質(zhì)硫。寫(xiě)出CO還原SO2反應(yīng)的化學(xué)方程式：。
（3）獲取空氣質(zhì)量信息。某化學(xué)小組為了測(cè)定空氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)，做了如下實(shí)驗(yàn)：取標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣20.00L（含N2、O2、CO2、SO2），緩慢通過(guò)足量溴水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO2+Br2+H2O→2HBr+H2SO4。在所得溶液中加入稍過(guò)量的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，過(guò)濾后將沉淀洗滌、干燥，稱(chēng)得其質(zhì)量為4.66g?？諝鈽悠分蠸O2的體積分?jǐn)?shù)為。
（4）你認(rèn)為減少酸雨可采取的措施是（填字母）。①少用煤作燃料②把工廠(chǎng)煙囪造高③化石燃料脫硫④在已酸化的土壤中加生石灰⑤開(kāi)發(fā)新能源
A.①②③
B.②③④⑤
C.①③⑤
D.①③④⑤發(fā)布：2024/12/30 5:0:1組卷：61引用：3難度：0.8