Question

【题目】煤燃烧排放的烟气含有SO2和NO，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：

（1在鼓泡反应器中通入含有含有SO2和NO的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为5×103mol·L1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表；

离子	SO42	SO32	NO3	NO2	Cl
c/（mol·L1）	8.35×104	6.87×106	1.5×104	1.2×105	3.4×103

①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________________________。增加压强，NO的转化率______（填“提高”“不变”或“降低”）。

②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐______（填“提高”“不变”或“降低”）。

③由实验结果可知，脱硫反应速率______脱硝反应速率（填“大于”或“小于”）。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是___________。

（2在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2和NO的平衡分压px如图所示。

①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均______________（填“增大”“不变”或“减小”）。

②反应ClO2+2SO32===2SO42+Cl的平衡常数K表达式为___________。

（3）如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。

①从化学平衡原理分析，Ca(ClO)2相比NaClO具有的有点是_______。

②已知下列反应：

SO2(g)+2OH(aq)==SO32(aq)+H2O(l)ΔH1

ClO(aq)+SO32(aq)===SO42(aq)+Cl(aq)ΔH2

CaSO4(s)==Ca2+(aq)+SO42(aq)ΔH3

则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ ClO(aq)+2OH(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl(aq)的ΔH=______。

Answer 1

【答案】 2OH-＋3ClO2－＋4NO＝4NO3－＋3Cl－＋2H2O 提高 降低 大于 NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高 减小 生成的硫酸钙微溶，降低硫酸根离子浓度，使平衡向正反应方向进行 △H1＋△H2－△H3

【解析】（1）①亚氯酸钠具有氧化性，则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为2OH-＋3ClO2－＋4NO＝4NO3－＋3Cl－＋2H2O；正反应是体积减小的，则增加压强，NO的转化率提高；②根据反应的方程式2H2O＋ClO2－＋2SO2＝2SO42－＋Cl－＋4H＋、2H2O＋3ClO2－＋4NO＝4NO3－＋3Cl－＋4H＋可知随着吸收反应的进行氢离子浓度增大，吸收剂溶液的pH逐渐降低；③由实验结果可知，在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多，因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高；（2）①由图分析可知，反应温度升高，O2和NO的平衡分压负对数减小，这说明反应向逆反应方向进行，因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小；②根据反应的方程式ClO2+2SO32=2SO42+Cl可知平衡常数K表达式为；（4）①由于生成的硫酸钙微溶，降低硫酸根离子浓度，促使平衡向正反应方向进行，所以Ca(ClO)2效果好；②已知：①SO2（g）+2OH （aq） =SO32 （aq）+H2O（l） ΔH1

②ClO （aq）+SO32 （aq） =SO42 （aq）+Cl （aq） ΔH2

③CaSO4（s）=Ca2+（aq）+SO42（aq） ΔH3

则根据盖斯定律可知①＋②－③即得到反应SO2（g）+ Ca2+（aq）+ ClO （aq） +2OH （aq） = CaSO4（s） +H2O（l） +Cl （aq）的ΔH=△H1＋△H2－△H3。