炼钢厂排放的烧结烟气中主要含SO2、NO、N2、O2和水蒸气．臭氧（O3）预氧化协同喷氨（NH3）技术可将烟气中的污染物转化为铵盐和N2，实现脱硫脱硝．
说明：进行下列研究时均控制反应器内温度为100℃、模拟烟气流速为2L/min.研究表明，100℃时，O3很难氧化SO2、NH3，NH3和NO基本不发生氧化还原反应．
（1）臭氧预氧化：向反应器中通入仅含0.3‰NO的模拟烟气和O3．实验测得出口处NO、NO2浓度随n（O3）n（NO）的变化曲线如图1所示．
①当n（O3）n（NO）＜1时，反应器中发生的主要反应的化学方程式为 O3+NO 100℃ O2+NO2O3+NO 100℃ O2+NO2．
②当n（O3）n（NO）＞1时，出口处NO2浓度急剧下降的原因是 O3将NO2氧化成更高价氮氧化物O3将NO2氧化成更高价氮氧化物．
（2）喷氨：向反应器中通入仅含0.5‰SO2的模拟烟气，同时按n（NH3）n（SO2）=0.6通入NH3．在出口处测得NH3浓度降低65%、脱硫率为24%．随后再按n（O3）n（SO2）=1通入O3，此时出口处NH3浓度几乎为0，脱硫率提高至41%，反应器中检测到（NH4）2SO4和NH4HSO4固体．NH4HSO4的生成过程可描述为 模拟烟气中的SO2、水蒸气先与NH3反应生成NH4HSO3（NH4HSO3热稳定性差，易分解，使得脱硫率不高）；通入O3后，NH4HSO3被O3氧化成较稳定的NH4HSO4（促进上一步NH4HSO3的生成，从而提高脱硫率）模拟烟气中的SO2、水蒸气先与NH3反应生成NH4HSO3（NH4HSO3热稳定性差，易分解，使得脱硫率不高）；通入O3后，NH4HSO3被O3氧化成较稳定的NH4HSO4（促进上一步NH4HSO3的生成，从而提高脱硫率）．
（3）O3-NH3协同脱硫脱硝：向反应器中通入含0.5‰SO2、0.3‰NO的模拟烟气．
①按n（O3）n（NO）=1通入O3，硫、氮脱除率随n（NH3）n（SO2）的变化曲线如图2所示．随着NH3量的增多，硫、氮脱除率几乎同等程度地升高，但也存在明显不足，主要缺点是 过量太多的氨气对提高硫、氮脱除率的影响不大，同时产生大量氨气尾气，既浪费原料，也带来新的污染过量太多的氨气对提高硫、氮脱除率的影响不大，同时产生大量氨气尾气，既浪费原料，也带来新的污染．
②按n（NH3）n（SO2）=1通入NH3、n（O3）n（NO）＞1通入O3，随着O3投入量的增多，脱硝效率增大，而脱硫效率却减小，其原因是 当n（O3）n（NO）＞1 时，O3将NO氧化为N2O5，此时NH3对N2O5的脱硝反应优先于O3-NH3协同脱硫反应（脱硝速率大于脱硫速率），因此通入的O3量越多，生成的N2O5越多，脱硝效率越大；同时由于通入的NH3量一定，N2O5对NH3的消耗进一步限制了NH3与SO2反应的进行，使得脱硫效率减小当n（O3）n（NO）＞1 时，O3将NO氧化为N2O5，此时NH3对N2O5的脱硝反应优先于O3-NH3协同脱硫反应（脱硝速率大于脱硫速率），因此通入的O3量越多，生成的N2O5越多，脱硝效率越大；同时由于通入的NH3量一定，N2O5对NH3的消耗进一步限制了NH3与SO2反应的进行，使得脱硫效率减小．
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【考点】化学平衡的影响因素．
【答案】O3+NO O2+NO2；O3将NO2氧化成更高价氮氧化物；模拟烟气中的SO2、水蒸气先与NH3反应生成NH4HSO3（NH4HSO3热稳定性差，易分解，使得脱硫率不高）；通入O3后，NH4HSO3被O3氧化成较稳定的NH4HSO4（促进上一步NH4HSO3的生成，从而提高脱硫率）；过量太多的氨气对提高硫、氮脱除率的影响不大，同时产生大量氨气尾气，既浪费原料，也带来新的污染；当＞1 时，O3将NO氧化为N2O5，此时NH3对N2O5的脱硝反应优先于O3-NH3协同脱硫反应（脱硝速率大于脱硫速率），因此通入的O3量越多，生成的N2O5越多，脱硝效率越大；同时由于通入的NH3量一定，N2O5对NH3的消耗进一步限制了NH3与SO2反应的进行，使得脱硫效率减小
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【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：48引用：2难度：0.5
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发布：2025/1/6 6:0:5组卷：31引用：4难度：0.7 -
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①CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ•mol-1
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3．现代工业将煤汽化，既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放，又可以扩大水煤气的用途．甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用水煤气来合成甲醇CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）．
（1）如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．
①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有关说法正确的是
a.恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b.一定条件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
d.某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）=0.2mol/L，则CO的转化率为80%
（2）已知在常温常压下①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ•mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkJ•mol-1③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckJ•mol-1
则：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=kJ•mol-1
（3）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆．甲醇燃料电池的工作原理如图2所示．
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②工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，有个电子发生转移．
（4）以上述电池做电源，用图3所示装置，在实验室中模拟铝制品面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是、（用相关的电极反应式和离子方程式表示）发布：2024/12/30 14:0:1组卷：26引用：3难度：0.5
