工業排放物可能對環境和人體健康產生危害,含SO2、NOx的煙氣必須經過處理才可排放。回答下列問題:
(1)若煙氣主要成分為SO2、NO,可通過電解法除去,其原理如圖所示。陽極的電極反應式為SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+。標準狀況下,22.4L NO完全反應轉移電子數為5NA5NA。

(2)若煙氣主要成分為SO2,可通入NaOH溶液將SO2完全轉化為SO32-。Na2SO3溶液中離子濃度從大到小的順序為c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+)c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+)。
(3)若煙氣主要成分為NO,O3能有效地氧化NO。
①O3分子的空間結構與水分子的相似,O3是極性極性(填“極性”或“非極性”)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可經O3處理后再用堿液吸收而實現脫除。為分析氧化時溫度對NO脫除率的影響,將NO與O3混合反應一段時間,再用堿液吸收氧化后的氣體。其他條件相同時,NO脫除率隨NO與O3混合反應時溫度變化情況為,溫度在50~150℃時,隨著溫度升高,NO脫除率無明顯變化;溫度超過150℃時,隨著溫度升高,NO脫除率下降。其可能原因是NO與O3反應的活化能低,O3分解的活化能高,溫度在50~150℃時,O3分解速率慢,NO與O3反應速率快,溫度超過150℃時,O3分解速率加快,影響了NO的反應NO與O3反應的活化能低,O3分解的活化能高,溫度在50~150℃時,O3分解速率慢,NO與O3反應速率快,溫度超過150℃時,O3分解速率加快,影響了NO的反應。
(4)若煙氣主要成分為NO2,用O3氧化NO2時,使用催化劑可提高氧化效率。研究發現NO2在某催化劑表面被O3氧化時反應機理如圖所示,反應過程中,氮氧化物[M]與NO2按物質的量1:1反應生成N2O5,[M]的化學式為NO3NO3。該催化氧化過程總反應的化學方程式為O3+2NO2 催化劑 O2和N2O5O3+2NO2 催化劑 O2和N2O5。

催化劑
催化劑
【答案】SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+;5NA;c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+);極性;-199.1;NO與O3反應的活化能低,O3分解的活化能高,溫度在50~150℃時,O3分解速率慢,NO與O3反應速率快,溫度超過150℃時,O3分解速率加快,影響了NO的反應;NO3;O3+2NO2 O2和N2O5
催化劑
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:103引用:1難度:0.4
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