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工業(yè)排放物可能對(duì)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生危害,含SO2、NOx的煙氣必須經(jīng)過處理才可排放?;卮鹣铝袉栴}:
(1)若煙氣主要成分為SO2、NO,可通過電解法除去,其原理如圖所示。陽極的電極反應(yīng)式為
SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+
SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+
。標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L NO完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為
5NA
5NA

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(2)若煙氣主要成分為SO2,可通入NaOH溶液將SO2完全轉(zhuǎn)化為SO32-。Na2SO3溶液中離子濃度從大到小的順序?yàn)?!--BA-->
c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+
c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+
。
(3)若煙氣主要成分為NO,O3能有效地氧化NO。
①O3分子的空間結(jié)構(gòu)與水分子的相似,O3
極性
極性
(填“極性”或“非極性”)分子。
②已知:2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H1=-114kJ?mol-1
2O3(g)═3O2(g)△H2=-284.2kJ?mol-1(活化能Ea=119.2kJ?mol-1
NO(g)+O3(g)═NO2(g)+O2(g)△H3=
-199.1
-199.1
kJ?mol-1(活化能Ea=3.2kJ?mol-1
③NO可經(jīng)O3處理后再用堿液吸收而實(shí)現(xiàn)脫除。為分析氧化時(shí)溫度對(duì)NO脫除率的影響,將NO與O3混合反應(yīng)一段時(shí)間,再用堿液吸收氧化后的氣體。其他條件相同時(shí),NO脫除率隨NO與O3混合反應(yīng)時(shí)溫度變化情況為,溫度在50~150℃時(shí),隨著溫度升高,NO脫除率無明顯變化;溫度超過150℃時(shí),隨著溫度升高,NO脫除率下降。其可能原因是
NO與O3反應(yīng)的活化能低,O3分解的活化能高,溫度在50~150℃時(shí),O3分解速率慢,NO與O3反應(yīng)速率快,溫度超過150℃時(shí),O3分解速率加快,影響了NO的反應(yīng)
NO與O3反應(yīng)的活化能低,O3分解的活化能高,溫度在50~150℃時(shí),O3分解速率慢,NO與O3反應(yīng)速率快,溫度超過150℃時(shí),O3分解速率加快,影響了NO的反應(yīng)
。
(4)若煙氣主要成分為NO2,用O3氧化NO2時(shí),使用催化劑可提高氧化效率。研究發(fā)現(xiàn)NO2在某催化劑表面被O3氧化時(shí)反應(yīng)機(jī)理如圖所示,反應(yīng)過程中,氮氧化物[M]與NO2按物質(zhì)的量1:1反應(yīng)生成N2O5,[M]的化學(xué)式為
NO3
NO3
。該催化氧化過程總反應(yīng)的化學(xué)方程式為
O3+2NO2
催化劑
O2和N2O5
O3+2NO2
催化劑
O2和N2O5
。
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【考點(diǎn)】反應(yīng)熱和焓變;電解原理
【答案】SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+;5NA;c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+);極性;-199.1;NO與O3反應(yīng)的活化能低,O3分解的活化能高,溫度在50~150℃時(shí),O3分解速率慢,NO與O3反應(yīng)速率快,溫度超過150℃時(shí),O3分解速率加快,影響了NO的反應(yīng);NO3;O3+2NO2
催化劑
O2和N2O5
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:98引用:1難度:0.4
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