【題目】有效去除大氣中的NOx和SO2是環(huán)境保護的重要課題。

1)酸性條件下,NaClO2吸收NO的相關熱化學方程式如下:

4NO(g) + 3NaClO2(aq) + 2H2O(l) = 4HNO3(aq) + 3NaCl(aq) ΔH= a kJ·mol1

5NaClO2(aq) + 4HCl(aq) = 4ClO2(g) + 2H2O(l) + 5NaCl(aq) ΔH= b kJ·mol1

反應5NO(g) + 3ClO2(g) + 4H2O(l) = 5HNO3(aq) + 3HCl(aq) ΔH=________kJ·mol1。

2)用電解法處理氮氧化物可回收硝酸。實驗室模擬電解NO2的裝置如圖-1所示。寫出電解時陽極的電極反應式:________。

3)用CO(NH2)2水溶液吸收SO2并通入O2,反應生成(NH4)2SO4CO2。寫出該反應的化學方程式:___________。

4)利用活性焦炭的吸附作用,可以對煙氣進行脫硫和脫硝。被吸附的NO2與活性焦炭反應生成N2CO2,當生成1 mol N2時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_________mol。

5)一定條件下,將一定濃度NOxNO2NO的混合氣體)通入0.05 mol·L1Ca(OH)2乳濁液中,發(fā)生的反應為:3NO2 + 2OH= NO +2NO3-+ H2ONO + NO2 +2OH= 2NO2- + H2O。改變NOx的去除率見圖-2。

的合適范圍是___________________。

大于1.4時,NO2去除效率升高,但NO去除效率卻降低。其可能的原因是______ 。

③O3NO發(fā)生的主要反應為:NO + O3 = NO2 + O2。保持NO的初始濃度不變,改變,將反應后的混合氣體通入0.05mol·L1Ca(OH)2乳濁液中吸收。為節(jié)省O3的用量,又能保持NOx去除效果,則合適的值約為_________。

a0.6 b0.8 c1.4

【答案】5a-3b/4 NO2 e + H2O = 2H+ + NO3 2CO(NH2)2 + 2SO2 + 4H2O + O2 = 2 (NH4)2SO4+ 2CO2 8 1.2-1.4 NO2和OH反應生成NO3-和NO,導致NO去除率降低 a

【解析】

1)酸性條件下,NaClO2吸收NO的相關熱化學方程式如下:

4NO(g) + 3NaClO2(aq) + 2H2O(l) = 4HNO3(aq) + 3NaCl(aq)△H=a kJmol-1
5NaClO2(aq) + 4HCl(aq) = 4ClO2(g) + 2H2O(l) + 5NaCl(aq)△H=b kJmol-1
蓋斯定律計算(①×5-×3×得到反應5NO(g) + 3ClO2(g) + 4H2O(l) = 5HNO3(aq) + 3HCl(aq)

2)根據(jù)圖知,電解時,左室中電極上氫離子放電生成氫氣,則左室為陰極室,右室為陽極室,陽極上通入的是氮氧化物,生成的硝酸,所以陽極上氮氧化物失電子和水生成硝酸;

3)用CO(NH2)2水溶液吸收SO2并通入O2,反應生成(NH4)2SO4CO2,結(jié)合原子守恒和電子守恒平配平書寫化學方程式;

4)被吸附的NO2與活性焦炭反應生成N2CO2,寫出化學方程式,結(jié)合方程式中的定量關系計算電子轉(zhuǎn)移總數(shù);

5)①圖象讀取去除率最高時的的合適范圍;

②當大于1.4時,NO2去除效率升高,但NO去除效率卻降低是因為二氧化氮反應生成一氧化氮;

O3NO發(fā)生的主要反應為:NO+O3=NO2+O2.保持NO的初始濃度不變,改變,節(jié)省O3的用量,又能保持NOx去除效果,需要保持的合適范圍是1.21.4

(1)酸性條件下,NaClO2吸收NO的相關熱化學方程式如下:

4NO(g)+3NaClO2(aq)+2H2O(l)=4HNO3(aq)+3NaCl(aq)△H=akJmol1

5NaClO2(aq)+4HCl(aq)=4ClO2(g)+2H2O(l)+5NaCl(aq)△H=bkJmol1

蓋斯定律計算(×5×3)×得到反應5NO(g)+3ClO2(g)+4H2O(l)=5HNO3(aq)+3HCl(aq)△H=kJ/mol,

故答案為:

(2)根據(jù)圖知,電解時,左室中電極上氫離子放電生成氫氣,則左室為陰極室,右室為陽極室,陽極上通入的是氮氧化物,生成的硝酸,所以陽極上氮氧化物失電子和水生成硝酸,電極反應式為NO2e+H2O=NO3+2H+,

故答案為:NO2e+H2O=NO3+2H+;

(3)CO(NH2)2水溶液吸收SO2并通入O2,反應生成(NH4)2SO4CO2,反應的化學方程式:2CO(NH2)2+2SO2+4H2O+O2=2(NH4)2SO4+2CO2,

故答案為:2CO(NH2)2+2SO2+4H2O+O2=2(NH4)2SO4+2CO2;

(4)被吸附的NO2與活性焦炭反應生成N2CO2,反應的化學方程式:2NO2+2C=N2+2CO2,生成1mol氮氣電子轉(zhuǎn)移8mol

故答案為:8;

(5)①圖中曲線變化分析可知,的合適范圍是1.21.4,在此范圍去除率最大,

故答案為:1.21.4;

②當大于1.4時,NO2去除效率升高,但NO去除效率卻降低,原因是:NO2OH反應生成NO3NO,導致NO去除率降低,

故答案為:NO2OH反應生成NO3NO,導致NO去除率降低;

O3NO發(fā)生的主要反應為:NO+O3=NO2+O2,保持NO的初始濃度不變,改變,節(jié)省O3的用量,又能保持NOx去除效果,需要保持的合適范圍是1.21.4,則合適的值約為0.60.7,故選a,

故答案為:a

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