问题 填空题

下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。

方法Ⅰ用氨水将SO2转化为NH4HSO3,再氧化成(NH4)2SO4
方法Ⅱ用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫
方法Ⅲ用Na2SO3溶液吸收SO2,再经电解转化为H2SO4
 

(1)方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中SO2的化学反应为:

2NH3+SO2+H2O=(NH4)2SO3

(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3

能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有________(填字母)。

A.增大氨水浓度

B.升高反应温度

C.使燃煤烟气与氨水充分接触

D.通入空气使HSO3-转化为SO42-

采用方法Ⅰ脱硫,并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2,原因是____________(用离子方程式表示)。

(2)方法Ⅱ中主要发生了下列反应:

2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) ΔH=8.0 kJ·mol-1

2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g) ΔH=90.4 kJ·mol-1

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1

S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式可表示为________。

(3)方法Ⅲ中用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置如下图所示。阳极区放出气体的成分为________(填化学式)。

答案

(1)AC HCO3-+SO2=CO2+HSO3-

(2)S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-574.0 kJ·mol-1

(3)O2、SO2

(1)增大氨水浓度,能反应掉较多的SO2,提高了SO2去除率;升高反应温度只能加快化学反应速率,且(NH4)2SO3、NH4HSO3受热易分解,又生成SO2;当SO2转化为NH4HSO3时,通入的空气才能将其氧化,空气不能直接氧化SO2,所以不能提高SO2去除率。

(2)根据盖斯定律,应用方程①-方程③得到

SO2(g)=S(g)+O2(g) ΔH=8.0 kJ·mol-1-(-566.0 kJ·mol-1)=574.0 kJ·mol-1,即S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-574.0 kJ·mol-1。也可用方程④-方程②求得。

(3)根据电解原理,NaHSO3溶液中的阴离子在阳极发生氧化反应,即4OH-4e=2H2O+O2↑,又由于阳极区通入稀硫酸,H+HSO3-=H2O+SO2↑,所以阳极区的气体为O2、SO2

单项选择题 A1型题
辨析题