研究消除废气污染对建设美丽家乡,打造宜居环境有重要意义。
(1)已知:工业废气中的氮氧化物可用以下反应去除,常温常压下(298K,100kPa),以下反应的焓变和熵变如表1所示:
①2N2O(g)⇌2N2(g)+O2(g)
②2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)
③2NO2(g)⇌N2(g)+2O2(g)
表1:
反应 | 焓变(kJ/mol) | 熵变(J⋅mol-1⋅K-1) |
① | -163 | +22.6 |
② | +112.7 | +150 |
③ | -67.8 | +120 |
②
②
(填反应编号)不可用于常温常压下去除氮氧化物,请通过计算说明理由:ΔH-TΔS=+112.7KJ/mol-298×(+0.150)KJ/mol=68KJ/mol>0,反应②在常温常压下不能自发进行
ΔH-TΔS=+112.7KJ/mol-298×(+0.150)KJ/mol=68KJ/mol>0,反应②在常温常压下不能自发进行
。(2)治理排出的尾气(含CO、N2O、NO)的方法可在密闭容器中发生如下反应:
Ⅰ.CO(g)+N2O(g)⇌CO2(g)+N2(g)
Ⅱ.2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)
一定温度下,向体积为2L的恒容的密闭容器中,充入4molCO、2molNO、2molN2O发生上述反应,达到平衡状态时,测得N2O的物质的量为0.4mol,且体系中CO2的物质的量比N2的多0.8mol,则该温度下达平衡时,反应II的平衡常数K=
480
480
L/mol。(3)原煤经热解、冷却得到的煤焦可用于NO的脱除。热解温度为500℃,900℃得到的煤焦分别用S-500、S-900表示,相关信息如下表:
煤焦 | 元素分析/% | 比表面积/(cm2⋅g-1) | |
C | H | ||
S-500 | 80.79 | 2.76 | 105.69 |
S-900 | 84.26 | 0.82 | 8.98 |

①已知煤焦表面存在的官能团有利于吸附NO,其数量与煤焦中氢碳质量比的值密切相关,比值小,表面官能团少。由图2可知,相同温度下,一单位时间内S-500对NO的脱除率比S-900的高,可能原因是
S-900的煤焦氢炭比值小,表面官能团少,不利于NO吸附;S-900的比表面积小,吸附能力弱,不利于NO吸附
S-900的煤焦氢炭比值小,表面官能团少,不利于NO吸附;S-900的比表面积小,吸附能力弱,不利于NO吸附
(答两条)。②350℃后,随着温度升高,单位时间内NO的脱除率增大的原因是
温度升高,反应速率增大
温度升高,反应速率增大
。(4)电解氧化吸收法:其原理如图3所示:
①从A口中出来的物质的是
O2和较浓的硫酸
O2和较浓的硫酸
。②写出电解池阴极的电极反应式
2+2H++2e-=S2+2H2O
HSO
-
3
O
2
-
4
2+2H++2e-=S2+2H2O
。HSO
-
3
O
2
-
4
【答案】②;ΔH-TΔS=+112.7KJ/mol-298×(+0.150)KJ/mol=68KJ/mol>0,反应②在常温常压下不能自发进行;480;S-900的煤焦氢炭比值小,表面官能团少,不利于NO吸附;S-900的比表面积小,吸附能力弱,不利于NO吸附;温度升高,反应速率增大;O2和较浓的硫酸;2+2H++2e-=S2+2H2O
HSO
-
3
O
2
-
4
【解答】
【点评】
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发布:2024/5/14 8:0:9组卷:28引用:1难度:0.5
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发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6 -
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