工业排放物可能对环境和人体健康产生危害,含SO2、NOx的烟气必须经过处理才可排放。回答下列问题:
(1)若烟气主要成分为SO2、NO,可通过电解法除去,其原理如图所示。阳极的电极反应式为SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+。标准状况下,22.4L NO完全反应转移电子数为5NA5NA。

(2)若烟气主要成分为SO2,可通入NaOH溶液将SO2完全转化为SO32-。Na2SO3溶液中离子浓度从大到小的顺序为c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+)c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+)。
(3)若烟气主要成分为NO,O3能有效地氧化NO。
①O3分子的空间结构与水分子的相似,O3是极性极性(填“极性”或“非极性”)分子。
②已知:2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H1=-114kJ•mol-1
2O3(g)═3O2(g)△H2=-284.2kJ•mol-1(活化能Ea=119.2kJ•mol-1)
NO(g)+O3(g)═NO2(g)+O2(g)△H3=-199.1-199.1kJ•mol-1(活化能Ea=3.2kJ•mol-1)
③NO可经O3处理后再用碱液吸收而实现脱除。为分析氧化时温度对NO脱除率的影响,将NO与O3混合反应一段时间,再用碱液吸收氧化后的气体。其他条件相同时,NO脱除率随NO与O3混合反应时温度变化情况为,温度在50~150℃时,随着温度升高,NO脱除率无明显变化;温度超过150℃时,随着温度升高,NO脱除率下降。其可能原因是NO与O3反应的活化能低,O3分解的活化能高,温度在50~150℃时,O3分解速率慢,NO与O3反应速率快,温度超过150℃时,O3分解速率加快,影响了NO的反应NO与O3反应的活化能低,O3分解的活化能高,温度在50~150℃时,O3分解速率慢,NO与O3反应速率快,温度超过150℃时,O3分解速率加快,影响了NO的反应。
(4)若烟气主要成分为NO2,用O3氧化NO2时,使用催化剂可提高氧化效率。研究发现NO2在某催化剂表面被O3氧化时反应机理如图所示,反应过程中,氮氧化物[M]与NO2按物质的量1:1反应生成N2O5,[M]的化学式为NO3NO3。该催化氧化过程总反应的化学方程式为O3+2NO2 催化剂 O2和N2O5O3+2NO2 催化剂 O2和N2O5。

催化剂
催化剂
【答案】SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+;5NA;c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+);极性;-199.1;NO与O3反应的活化能低,O3分解的活化能高,温度在50~150℃时,O3分解速率慢,NO与O3反应速率快,温度超过150℃时,O3分解速率加快,影响了NO的反应;NO3;O3+2NO2 O2和N2O5
催化剂
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:101引用:1难度:0.4
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