一定條件下,通過下列反應可實現燃煤煙氣中硫的回收:2CO(g)+SO2(g)═2CO2(g)+S(l)△H

(1)已知:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H1=-566kJ/mol;S(l)+O2(g)═SO2(g)△H1=-296kJ/mol,則反應熱△H=-270-270kJ/mol。
(2)其他條件相同、催化劑不同時,SO2的轉化率隨反應溫度的變化如圖a所示。260℃時 Cr2O3Cr2O3(填“Fe2O3”、“NiO”或“Cr2O3”)作催化劑反應速率最快。Fe2O3和NiO作催化劑均能使SO2的轉化率達到最高,不考慮價格因素,選擇Fe2O3的主要優點是 Fe2O3作催化劑時,在相對較低溫度可獲得較高SO2的轉化率,從而節約大量能源Fe2O3作催化劑時,在相對較低溫度可獲得較高SO2的轉化率,從而節約大量能源。
(3)科研小組在380℃、Fe2O3作催化劑時,研究了不同投料比[n(CO):n(SO2)]對SO2轉化率的影響,結果如圖b所示。請分析當n(CO):n(SO2)=1:1時,SO2轉化率接近50%的原因 由圖a和圖b可知,當CO足夠時,SO2轉化率可以接近100%,但是當n(CO):n(SO2)=1:1時,SO2的轉化率最大只能達到50%,因此平衡時轉化率接近50%由圖a和圖b可知,當CO足夠時,SO2轉化率可以接近100%,但是當n(CO):n(SO2)=1:1時,SO2的轉化率最大只能達到50%,因此平衡時轉化率接近50%。
(4)工業上還可用Na2SO3溶液吸收煙氣中的SO2:Na2SO3+SO2+H2O═2NaHSO3。某溫度下用1.0mol/L Na2SO3溶液吸收純凈的SO2,當溶液中c(SO2-3)降至0.2mol/L時,吸收能力顯著下降,應更換吸收劑。此時溶液中c(HSO-3)約為 1.61.6mol/L,溶液的pH=66。(已知該溫度下亞硫酸的平衡常數Ka1=1.75×10-2,Ka2=1.25×10-7)
(5)利用硫酸鈉溶液吸收SO2,再用惰性電極電解處理SO2。將陰極區溶液導出,經過濾分離出硫磺后,可循環吸收利用,裝置如圖2所示。
①該離子交換膜為 陽離子交換膜陽離子交換膜。(填“陽離子交換膜”或“陰離子交換膜”)
②陰極的電極反應式為 SO2+4H++4e-═S+2H2O(或H2SO3+4H++4e-═S+3H2O)SO2+4H++4e-═S+2H2O(或H2SO3+4H++4e-═S+3H2O)。
SO
2
-
3
HSO
-
3
【答案】-270;Cr2O3;Fe2O3作催化劑時,在相對較低溫度可獲得較高SO2的轉化率,從而節約大量能源;由圖a和圖b可知,當CO足夠時,SO2轉化率可以接近100%,但是當n(CO):n(SO2)=1:1時,SO2的轉化率最大只能達到50%,因此平衡時轉化率接近50%;1.6;6;陽離子交換膜;SO2+4H++4e-═S+2H2O(或H2SO3+4H++4e-═S+3H2O)
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:51難度:0.4
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