(16分)雾霾天气严重影响人们的生活质量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。(1)NH 3 催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图31-1所示: ①由图31-1可知SCR技术中的氧化剂为: 。②图31-2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知最佳的催化剂和相应的温度分别为: 、 。③用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同c(NO 2 )/c(NO)对应的脱氮率如图31-3所示,脱氮效果最佳的c(NO 2 )/c(NO)= 。已知生成1molN 2 反应放出的热量为QkJ,此时对应的脱氮反应的热化学方程式为 。 (2)利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO 2 的常见方法,先将含SO 2 的废气溶于水,再用饱和石灰浆吸收,具体步骤如下:SO 2 (g)+H 2 O(l) H 2 SO 3 (l) H + (aq)+HSO 3 — (aq) IHSO 3 — (aq) H + (aq)+SO 3 2— (aq) IICa(OH) 2 (s) Ca 2+ (aq)+2OH — (aq) IIICa 2+ (aq)+SO 3 2— (aq) CaSO 3 (s) IV④步骤II的平衡常数K的表达式为 。⑤该温度下,吸收液中c(Ca 2+ )一直保持为0.70mol/L,已知Ksp(CaSO 3 )=1.4×10 -7 ,则吸收后溶液中的SO 3 2- 的浓度。(写出计算过程,保留2位有效数字)
(1)① NO、NO 2 (2分) ② Mn (2分) 200-250℃或范围内间任意温度(2分) ③1:1 (2分) 2NH 3 (g)+NO(g)+NO 2 (g) 2N 2 (g)+3H 2 O(g) ΔH=-2QkJ/mol (3分) (2) ④K= (2分) ⑤c(SO 3 2 - )= mol/L=2×10 -7 mol/L(3分) |