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烟气的脱硫(除SO2)和脱硝(除NOx)都是环境科学研究的热点。可以通过氧化还原...

烟气的脱硫(除SO2)和脱硝(除NOx)都是环境科学研究的热点。可以通过氧化还原反应或酸碱反应进行脱硫和脱硝。完成下列填空:

(1)烟气中含有一定量的氮氧化物(NOx),可以利用甲烷与NOx一定条件下反应,产物为空气中含有的无害成分,从而消除污染。

写出CH4与NOx反应的化学方程式                    

(2)用催化剂可以使NO、CO污染同时降低,2NO(g)+2CO (g)满分5 manfen5.com N2(g)+2CO2(g),根据传感器记录某温度下NO、CO的反应进程,测量所得数据绘制出图。

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前1s内平均反应速率v(N2                    

第2s时的X值范围                    

(3)为了除去烟气有害气体SO2并变废为宝,常用熟石灰的悬浊液洗涤废气,反应最终产物为石膏。而不采用澄清石灰水或熟石灰固体替代熟石灰悬浊液来吸收废气。

说明理由:                    

(4)用标准浓度的酸性KMnO4溶液可以测定空气中SO2含量。写出此测定方法的离子方程式                    

(5)双碱法是一种低成本高效率的脱硫方法。先用第一碱作为吸收剂,与含SO2的烟气在吸收塔中接触发生反应,烟气中的SO2被吸收掉,然后脱硫废液在另一反应器中再与第二碱反应,使溶液得到再生,再生后的吸收液循环利用。

可用作第一碱              。可用作第二碱             。(选填编号)

aNaOH           bMg(OH)2           c石灰石          d石灰

 

(本题共12分) (1)4NOx+xCH4=2N2+xCO2+2xH2O(2分) (2)2.7×10-4mol/(L·s)(1分) (1分)25.2<X<30.6(2分) (3)熟石灰悬浊液吸收SO2速度快且脱硫率高。澄清石灰水中Ca(OH)2浓度较小,吸收SO2的量少。(1分)熟石灰固体与气体接触面小吸收速度慢且脱硫率低(1分) (4)5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+(2分) (5)a (1分) c d (2分) 【解析】 试题分析:(1)根据元素守恒,氮的氧化物与甲烷反应转化为无害成分,则应生成氮气、二氧化碳、水,化学方程式是4NOx+xCH4→2N2+xCO2+2xH2O; (2)前1s内,NO的浓度减小了(10-4.6)×10-4=5.4×10-4mol/L,则氮气的浓度增加5.4×10-4mol/L/2=2.7×10-4mol/L,所以v(N2)=2.7×10-4mol/(L·s);随反应的进行,反应物的浓度减小,反应速率减慢,所以第2s内CO的反应速率小于2×2.7×10-4mol/(L·s),则X大于30.6-5.4=25.2mol/L,小于30.6mol/L; (3)因为氢氧化钙的溶解度较小,得到的澄清石灰水的浓度较小,吸收SO2的量少,所以熟石灰悬浊液吸收SO2速度快且脱硫率高。熟石灰固体与气体接触面小吸收速度慢且脱硫率低,所以不用澄清石灰水或熟石灰的固体吸收二氧化硫; (4)酸性高锰酸钾与二氧化硫发生氧化还原反应,二氧化硫被氧化为硫酸根离子,高锰酸钾被还原为锰离子,根据元素守恒,同时有氢离子生成,离子方程式是5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+; (5)开始的烟气中二氧化硫的含量较高,所以第一碱为NaOH溶液;脱硫废液在另一反应器中再与第二碱反应,则该废液中二氧化硫的含量较少,所以选择石灰石或石灰均可,生成的硫酸钙被氧气氧化最终得到硫酸钙,可被重新利用。 考点:考查氮的氧化物与二氧化硫的性质,对工艺的分析  
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考点分析:
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肼(N2H4)又称联氨,其液体可燃,燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染,可以用作火箭燃料。肼溶于水是一种二元碱。

完成下列填空:

(1)写出肼的电子式             肼的晶体类型           

(2)工业上可用次氯酸钠和氨反应制肼,若只有一种氧化产物。写出该方法制备肼的化学方程式          

(3)0.2mol液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出128.3kJ的热量。

写出该反应的热化学方程式          

(4)室温下,N2H5Cl的水溶液显          (填酸、碱、中)性。

其原因是。

已知:H2O 满分5 manfen5.comH + + OH-       Kw = 1×10-14

N2H4 + H2O 满分5 manfen5.com [N2H5]+ + OH-       K1 = 8.5×10-7

[N2H5]+ + H2O 满分5 manfen5.com  [N2H6]2++ OH-      K2 = 8.4×10-15

(5)肼可以和氧气反应N2H4+O2→N2+2H2O。为除去高压锅炉用水中溶解的O2常用N2H4Na2SO3。除去等物质的量的O2所消耗的N2H4Na2SO3的质量之比为            

与N2H4相比较,使用Na2SO3会对锅炉造成不良的影响,其原因是                       

 

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下列各项表述与示意图一致的是

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A图①中a、b曲线分别表示反应CH2=CH2(g)+H2(g)   CH3CH3(g) +ΔQ ,0<ΔQ;使用和未使用催化剂时,反应过程中的能量变化

B图②表示25 ℃时,用0.01 mol·L-1盐酸滴定一定体积的0.01 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随加入酸体积的变化

C图③表示CH4(g)+H2O(g)满分5 manfen5.comCO(g)+3H2(g) +ΔQ ,反应CH4的转化率与温度、压强的关系,且p1>p2、0<ΔQ

D图④中曲线表示反应2SO2(g)+O2(g) 满分5 manfen5.com2SO3(g) +ΔQ ,0<ΔQ;正、逆反应的平衡常数K随温度的变化

 

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0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液与amol·L-1的NaHCO3溶液等体积混合,所得溶液中粒子浓度间的关系及相关判断正确的是

Ac(Na+)>2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)

Bc(Na+)>c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)

Cc(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+),则可确定a>0.5

Dc(CO32-)+2c(OH-) = 2c(H+)+c(HCO3-)+3c (H2CO3), 则可确定a=0.5

 

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对某酸性溶液(可能含有BrSO42、H2SO3、NH4+)分别进行如下实验:

①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色 

②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝 

③加入数滴氯水时,溶液无色,再加入BaCl2溶液时,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。

对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是

ABr           BSO42           CH2SO3           DNH4+

 

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常温下向盛水烧杯中加2g生石灰(如下图)。搅拌后再恢复到原温,在此过程中,下列说法正确的是

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A水的电离常数不变

BCa(OH)2 的电离程度先大后变小然最后不变

C水的电离平衡向逆反应方向移动最后不变

D水的电离度将会先变小然后变大最后不变

 

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