Question

下表列出了3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
方法Ⅲ	用Na2SO3溶液吸收SO2，再经电解转化为H2SO4

 

(1)方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中SO2的化学反应为：

2NH3＋SO2＋H2O=(NH4)2SO3

(NH4)2SO3＋SO2＋H2O=2NH4HSO3

能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有________(填字母)。

A．增大氨水浓度

B．升高反应温度

C．使燃煤烟气与氨水充分接触

D．通入空气使HSO3-转化为SO42-

采用方法Ⅰ脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2，原因是____________(用离子方程式表示)。

(2)方法Ⅱ中主要发生了下列反应：

2CO(g)＋SO2(g)=S(g)＋2CO2(g)　ΔH＝8.0 kJ·mol－1

2H2(g)＋SO2(g)=S(g)＋2H2O(g)　ΔH＝90.4 kJ·mol－1

2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH＝－566.0 kJ·mol－1

2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1

S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式可表示为________。

(3)方法Ⅲ中用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置如下图所示。阳极区放出气体的成分为________(填化学式)。

 

 

Answer 1

(1)AC　HCO3-＋SO2=CO2＋HSO3-

(2)S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－574.0 kJ·mol－1

(3)O2、SO2

【解析】(1)增大氨水浓度，能反应掉较多的SO2，提高了SO2去除率；升高反应温度只能加快化学反应速率，且(NH4)2SO3、NH4HSO3受热易分解，又生成SO2；当SO2转化为NH4HSO3时，通入的空气才能将其氧化，空气不能直接氧化SO2，所以不能提高SO2去除率。

(2)根据盖斯定律，应用方程①－方程③得到

SO2(g)=S(g)＋O2(g)　ΔH＝8.0 kJ·mol－1－(－566.0 kJ·mol－1)＝574.0 kJ·mol－1，即S(g)＋O2(g)=SO2(g)　ΔH＝－574.0 kJ·mol－1。也可用方程④－方程②求得。

(3)根据电解原理，NaHSO3溶液中的阴离子在阳极发生氧化反应，即4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，又由于阳极区通入稀硫酸，H＋＋HSO3-=H2O＋SO2↑，所以阳极区的气体为O2、SO2。