Question

下表列出了3種燃煤煙氣脫硫方法的原理。

方法Ⅰ	用氨水將SO2轉化為NH4HSO3，再氧化成(NH4)2SO4
方法Ⅱ	用生物質熱解氣(主要成分CO、CH4、H2)將SO2在高溫下還原成單質硫
方法Ⅲ	用Na2SO3溶液吸收SO2，再經電解轉化為H2SO4

 

(1)方法Ⅰ中氨水吸收燃煤煙氣中SO2的化學反應為：

2NH3＋SO2＋H2O=(NH4)2SO3

(NH4)2SO3＋SO2＋H2O=2NH4HSO3

能提高燃煤煙氣中SO2去除率的措施有________(填字母)。

A．增大氨水濃度

B．升高反應溫度

C．使燃煤煙氣與氨水充分接觸

D．通入空氣使HSO3-轉化為SO42-

采用方法Ⅰ脫硫，并不需要預先除去燃煤煙氣中大量的CO2，原因是____________(用離子方程式表示)。

(2)方法Ⅱ中主要發生了下列反應：

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)與O2(g)反應生成SO2(g)的熱化學方程式可表示為________。

(3)方法Ⅲ中用惰性電極電解NaHSO3溶液的裝置如下圖所示。陽極區放出氣體的成分為________(填化學式)。

 

 

Answer 1

(1)AC　HCO3-＋SO2=CO2＋HSO3-

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

(3)O2、SO2

【解析】(1)增大氨水濃度，能反應掉較多的SO2，提高了SO2去除率；升高反應溫度只能加快化學反應速率，且(NH4)2SO3、NH4HSO3受熱易分解，又生成SO2；當SO2轉化為NH4HSO3時，通入的空氣才能將其氧化，空氣不能直接氧化SO2，所以不能提高SO2去除率。

(2)根據蓋斯定律，應用方程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)根據電解原理，NaHSO3溶液中的陰離子在陽極發生氧化反應，即4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，又由于陽極區通入稀硫酸，H＋＋HSO3-=H2O＋SO2↑，所以陽極區的氣體為O2、SO2。