Question

【題目】煤燃燒排放的煙含有SO2和NOx ， 形成酸雨、污染大氣，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝．回答下列問題：
（1）NaClO2的化學(xué)名稱為 ．
（2）在鼓泡反應(yīng)器中通入含SO2、NOx的煙氣，反應(yīng)溫度323K，NaClO2溶液濃度為5×10﹣3molL﹣1 ． 反應(yīng)一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如表．

離子	SO42﹣	SO32﹣	NO3﹣	NO2﹣	Cl﹣
c/（molL﹣1）	8.35×10﹣4	6.87×10﹣6	1.5×10﹣4	1.2×10﹣5	3.4×10﹣3

①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式 ． 增加壓強(qiáng)，NO的轉(zhuǎn)化率（填“提高”、“不變”或“降低”）．
②隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行，吸收劑溶液的pH逐漸（填“增大”、“不變”或“減小”）．
③由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，脫硫反應(yīng)速率脫硝反應(yīng)速率（填“大于”或“小于”）原因是除了SO2和NO在煙氣中初始濃度不同，還可能是 ．
（3）在不同溫度下，NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中SO2和NO的平衡分壓p0如圖所示．
①由圖分析可知，反應(yīng)溫度升高，脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均（填“增大”、“不變”或“減小”）．
②反應(yīng)ClO2﹣+2SO32﹣═2SO42﹣+Cl﹣的平衡常數(shù)K表達(dá)式為 ．
（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2 ， 也能得到較好的煙氣脫硫效果．
①從化學(xué)平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的優(yōu)點(diǎn)是 ．
②已知下列反應(yīng)：
SO2（g）+2OH﹣（aq）═SO32﹣（aq）+H2O（l）△H1
ClO﹣（aq）+SO32﹣（aq）═SO42﹣（aq）+Cl﹣（aq）△H2
CaSO4（s）═Ca2+（aq）+SO42﹣（aq）△H3
則反應(yīng)SO2（g）+Ca2+（aq）+ClO﹣（aq）+2OH﹣（aq）═CaSO4（s）+H2O（l）+Cl﹣（aq）的△H= ．

Answer 1

【答案】
（1）亞氯酸鈉
（2）2H2O+3ClO2﹣+4NO=4NO3﹣+3Cl﹣+4H+；提高；減�。淮笥�；二氧化硫的還原性強(qiáng)于NO
（3）減��；
（4）生成的硫酸鈣微溶，降低硫酸根離子濃度，促使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行；△ H1+△ H2=△ H3
【解析】（1）NaClO2的化學(xué)名稱為亞氯酸鈉，所以答案是：亞氯酸鈉；
（2）①亞氯酸鈉具有氧化性，則NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式為2H2O+3ClO2﹣+4NO=4NO3﹣+3Cl﹣+4H+；正反應(yīng)是體積減小的，則增加壓強(qiáng)，NO的轉(zhuǎn)化率提高，所以答案是：2H2O+3ClO2﹣+4NO=4NO3﹣+3Cl﹣+4H+；提高；
②根據(jù)反應(yīng)的方程式2H2O+ClO2﹣+2SO2=2SO42﹣+Cl﹣+4H+ 2H2O+3ClO2﹣+4NO=4NO3﹣+3Cl﹣+4H+可知隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行氫離子濃度增大，吸收劑溶液的pH逐漸降低，所以答案是：減��；
③由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在相同時間內(nèi)硫酸根離子的濃度增加的多，因此脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率．原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是二氧化硫的還原性強(qiáng)，易被氧化，所以答案是：大于；二氧化硫的還原性強(qiáng)于NO；
（3）①有圖分析可知，反應(yīng)溫度升高，氧氣和NO的平衡分壓負(fù)對數(shù)減小，這說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，因此脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均減小，所以答案是：減�。�
②根據(jù)反應(yīng)的方程式ClO2﹣+2SO32﹣═2SO42﹣+Cl﹣可知平衡常數(shù)K表達(dá)式 ，所以答案是： ；
（4）①如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2 ， 由于生成的硫酸鈣微溶，降低硫酸根離子濃度，促使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，所以Ca（ClO）2效果好，所以答案是：生成的硫酸鈣微溶，降低硫酸根離子濃度，促使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行；
②已知SO2（g）+2OH﹣（aq）═SO32﹣（aq）+H2O（l）△H1
ClO﹣（aq）+SO32﹣（aq）═SO42﹣（aq）+Cl﹣（aq）△H2
CaSO4（s）═Ca2+（aq）+SO42﹣（aq）△H3
則根據(jù)蓋斯定律可知①+②﹣③即得到反應(yīng)SO2（g）+Ca2+（aq）+ClO﹣（aq）+2OH﹣（aq）═CaSO4（s）+H2O（l）+Cl﹣（aq）
， 所以答案是：△H1+△H2=△H3 ．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解反應(yīng)熱和焓變的相關(guān)知識，掌握在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量，通常叫反應(yīng)熱，以及對化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的理解，了解化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）．