烟气(主要污染物SO2、NOx)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SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为:
NO(g)+O3(g)= NO2(g)+O2(g) △H=﹣200.9kJ.mol﹣1
NO(g)+O2(g)═NO2(g) △H=﹣58.2kJ.mol﹣1
SO2(g)+O3(g)═SO3(g)+O2(g) △H=﹣241.6kJ.mol﹣1
31.反应3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的△H=_______mol·L-1。
32.室温下,固定进入反应器的NO、SO2的物质的量,改变加入O3的物质的量,反应一段时间后体系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)随反应前n(O3):n(NO)的变化见右图。
①当n(O3):n(NO)>1时,反应后NO2的物质的量减少,其原因是__________。
②增加n(O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响,其可能原因是_________。
33. 当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时,清液(pH约为8)中SO32-将NO2转化为NO2-,其离子方程式为:___________。
34.CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液,达到平衡后溶液中c(SO32-)=________[用c(SO42-)、Ksp(CaSO3)和Ksp(CaSO4)表示];CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率,其主要原因是_________。
9.下列解释事实的离子方程式正确的是 ( )
29.【材料一】 工业上从海产品(海带)中获取碘的流程图如下:
回答(1)~(3)三个小题:
(1)上述生产流程的第一步是“浸泡”,它的实验目的是_____________;
(2)“氧化”这一操作中可供选用的试剂:Cl2 、Br2、浓硫酸和H2O2(滴加稀硫酸),从无污染角度考虑,你认为选择的合适试剂是_____________,反应中I-转化为I2的离子反应方程式为_____________;
(3)上述的生产流程中,“提纯获得单质碘”一般认为经历两步,你认为应选择的实验装置分别是_____________(按操作的先后顺序填写);
【材料二】我国实际工业利用海带制取碘,采用的是离子交换法,其流程如下:
淡干海带→浸泡→浸泡液净化→上层清液→酸化→氧化→离子交换树脂吸附→解吸→碘析→精制→成品碘→残渣(加热)→上层清液→返回
试回答(4)~(6)三个小题:
(4)实际工业生产中,酸化、氧化的方法是先加入硫酸酸化,使pH降低到2,然后加入次氯酸钠一类的氧化剂,使碘离子氧化。工业通常不用氯气氧化原因是:__________________________。写出该过程的离子方程式_____________;
(5)有资料显示,为减少化学物质对环境的污染,工业可以采用电化学法制备,在_____________(填“阴极”或“阳极”)可以收集到碘单质。写出该极的电极方程式 _____________;
(6)上述的生产流程中离子交换树脂是用碱性树脂吸附,再用亚硫酸钠一类还原剂解吸,请问树脂吸附的碘元素状态是_____________(填写“游离态”或“化合态”)。解吸后应加入_____________(填写下列编号:A.氧化剂 B.还原剂)可以实现碘析。
3.下列离子反应方程式正确的是( )
﹣317.3
(1)NO(g)+O3(g)═NO2(g)+O2(g)△H=﹣200.9kJ.mol﹣1 ①
NO(g)+O2(g)═NO2(g) △H=﹣58.2kJ.mol﹣1 ②
将方程式2②+①3NO(g)+O3(g)=3NO2(g),所以△H=2×(﹣58.2kJ.mol﹣1)+(﹣200.9kJ.mol﹣1)=﹣317.3kJ/mol,故答案为:﹣317.3;
(1)NO(g)+O3(g)═NO2(g)+O2(g)△H=﹣200.9kJ.mol﹣1①
NO(g)+O2(g)═NO2(g) △H=﹣58.2kJ.mol﹣1② 将方程式2②+①3NO(g)+O3(g)=3NO2(g),焓变进行相应的改变;
本题考查了盖斯定律等知识点,侧重考查学生分析计算能力,题目难度中等.
O3将NO2氧化为更高价态氮氧化物 可能是其反应较慢
(2)①当n(O3):n(NO)>1时,臭氧过量,臭氧具有强氧化性,能将反应后NO2氧化为更高价氮氧化物,导致二氧化氮减少,故答案为:O3将NO2氧化为更高价态氮氧化物;
②增加n(O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响,说明浓度对反应速率影响较小,可能是其反应速率较慢,故答案为:可能是其反应较慢;
(2)①臭氧具有强氧化性,能氧化生成的NO2;②增加n(O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响,说明浓度对反应速率影响较小,可能是其反应速率较慢;
本题考查了反应速率影响因素,侧重考查学生分析能力,题目难度中等.
SO32﹣+2NO2+2OH﹣=SO42﹣+2NO2﹣+H2O
(3)溶液pH约为8,说明溶液呈碱性,SO32﹣将NO2转化为NO2﹣,同时SO32﹣被氧化生成SO42﹣,根据反应物和生成物书写离子方程式为SO32﹣+2NO2+2OH﹣=SO42﹣+2NO2﹣+H2O,故答案为:SO32﹣+2NO2+2OH﹣=SO42﹣+2NO2﹣+H2O;
(3)溶液pH约为8,说明溶液呈碱性,SO32﹣将NO2转化为NO2﹣,同时SO32﹣被氧化生成SO42﹣,根据反应物和生成物书写离子方程式;
本题考查了氧化还原反应离子方程式的书写,题目难度中等.
CaSO3转化为CaSO4使溶液中SO32﹣的浓度增大,加快SO32﹣与NO2的反应速率
(4)CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液,发生反应CaSO3+SO42﹣=CaSO4+SO32﹣,溶液中c(Ca2+)= = ,所以c(SO32﹣)=;根据CaSO3+SO42﹣=CaSO4+SO32﹣知,加入硫酸钠导致c(SO32﹣)增大,浓度越大反应速率越大,所以加快反应速率,提高NO2的吸收速率,故答案为:;CaSO3转化为CaSO4使溶液中SO32﹣的浓度增大,加快SO32﹣与NO2的反应速率.
(4)CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液,发生反应CaSO3+SO42﹣=CaSO3+SO32﹣,溶液中c(Ca2+)==;根据CaSO3+SO42﹣=CaSO3+SO32﹣知,加入硫酸钠导致亚硫酸根离子浓度增大,浓度越大反应速率越大.
本题考查了溶度积常数计算,侧重考查学生分析计算能力,题目难度中等.