氨气脱硫技术已得到普遍使用。
(1)尿素法烟气脱硫反应机理如图1所示:

写出第③步反应的离子方程式2SO32-+2H++O2+NH2COONH4=2NH4++2SO42-+CO22SO32-+2H++O2+NH2COONH4=2NH4++2SO42-+CO2。
(2)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)△H.有关数据如表所示:
温度(℃) | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
平衡总压强(kPa) | 5.7 | 8.3 | 12.0 | 17.1 | 24.0 |
平衡气体总浓度(×10-3mol/L) | 2.4 | 3.4 | 4.8 | 6.8 | 9.4 |
大于
大于
0(填写“大于”、“小于”)②25.0℃条件下反应,达到平衡时KP=
255kPa
255kPa
(用分压代替物质的浓度计算,分压等于总压与各物质的体积分数之积)(3)已知:NH2COONH4+2H2O⇌NH4HCO3+NH3•H2O.该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c(NH2COO-)随时间变化趋势如图2所示。
由图信息,随着温度升高水解反应速率
增大
增大
(填写“增大”、“减小”),理由是浓度低温度高时,化学反应速率增大
浓度低温度高时,化学反应速率增大
。(4)JohnstoneH.F.在1935年发表了NH3-SO2-H2O系统的溶液热力学数据,表明氨法脱硫原理为:
a.SO2(g)⇌SO2(aq)
b.2NH3(aq)+SO2(aq)+H2O⇌(NH4)2SO3
c.NH3(aq)+SO2(aq)+H2O⇌NH4HSO3
d.(NH4)2SO3+SO2(aq)+H2O⇌2NH4HSO3
e.NH3(aq)+NH4HSO3⇌(NH4)2SO3
已知25℃时,含硫物种[H2SO3即SO2(aq)、HSO3-、SO32-]分布如图3所示。

①当吸收液的pH=7时,NH4+与含硫物种之间的关系是c(NH4+)=
c(HSO3-)+2c(SO32-)
c(HSO3-)+2c(SO32-)
。②由实验测得氨水脱除SO2时,脱硫效率随pH的变化如图4所示。在pH<5.5时,pH较小,脱硫效率低的可能原因是
在pH<5.5时,pH较小,H+浓度大,抑制H2SO3的电离,SO2的溶解度小,脱硫效率降低;
在pH<5.5时,pH较小,H+浓度大,抑制H2SO3的电离,SO2的溶解度小,脱硫效率降低;
;实际工艺中,吸收液的pH应控制在一定范围内,pH不宜过大的原因是pH过大,造成NH3的挥发
pH过大,造成NH3的挥发
。【答案】2SO32-+2H++O2+NH2COONH4=2NH4++2SO42-+CO2;大于;255kPa;增大;浓度低温度高时,化学反应速率增大;c(HSO3-)+2c(SO32-);在pH<5.5时,pH较小,H+浓度大,抑制H2SO3的电离,SO2的溶解度小,脱硫效率降低;;pH过大,造成NH3的挥发
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:9引用:1难度:0.5
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