Question

【題目】煙氣(主要成分CO2、CO、SO2、NOX) 的排放對環境有很大的影響。

I．利用氨水作吸收液是當前有效捕捉CO2的方法，經過可逆反應生成NH4HCO3。生成的NH4HCO3分解可得到CO2，從而實現吸收液的再生。

（1）寫出氨水捕捉CO2 的化學方程式 。

（2）已知：NH4HCO3 溶液顯堿性，下列說法不正確的是 。

a．c(NH3·H2O)>c(H2CO3)

b．c(NH4+)>c(HCO3—)>c(OH—)>c(H+)

c．c(NH3·H2O)+c(NH4+)=c(H2CO3)+c(HCO3—)

d．c(HCO3—)+2c(CO32—)+c(OH—)=c(H+)+c(NH4+)

（3）如圖是氨水吸收CO2 的脫除率隨溫度變化的關系圖。

應用平衡移動原理分析 CO2 在 40℃-45℃ 脫除率降低可能的原因 。

II．SO2、NOX 可以經 O3 預處理后用 CaSO3 水懸浮液吸收，可減少煙氣中SO2、NOX 的含量。O3 氧化煙氣中 NOX 的主要反應的熱化學方程式為：

（4）用CaSO3水懸浮液吸收煙氣中NO2時，清液 ( pH約為8) 中SO32－將NO2轉化為NO2－，其離子方程式為 。

（5）CaSO3水懸浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2 的吸收速率，用平衡移動原理解釋其主要原因是 。

Answer 1

【答案】（1）CO2+NH3·H2ONH4HCO3(2分）（2）ac(2分）

（3）氨水吸收CO2為放熱反應，在40~45℃升高溫度平衡向左移動，使CO2脫除率降低。（其它合理答案均給分）(2分）

（4）SO32-+2NO2+2OH-＝SO42-+2NO2-+H2O(2分）

（5）CaSO3（s）Ca2+（aq）+SO32-（aq），加入Na2SO4溶液，SO42-結合Ca2+,c(Ca2+)降低，使上述平衡向右移動，c(SO32-)增大，提高NO2的吸收速率(2分）

【解析】

試題分析： I．（1）氨水捕捉 CO2 的化學方程式CO2 + NH3·H2ONH4HCO3；

（2）a、越弱越水解，誰強顯誰性，NH4HCO3 溶液顯堿性，說明HCO3-水解程度大于NH4+，所以c（NH3·H2O）<c（H2CO3），a錯誤；b、NH4HCO3 溶液顯堿性，說明HCO3-水解程度大于NH4+，所以c（NH4+）> c（HCO3-）>c（OH-）>c（H+），b正確；c、根據物料守恒c （NH3·H2O） + c（NH4+）= c（H2CO3）+ c（HCO3-）+ c （CO32-），c錯誤；d、根據電荷守恒c（HCO3-）+2c（CO32-）+ c（OH-）=c（H+）+c（NH4+），d正確；答案選ac；

（3）氨水吸收CO 2為放熱反應，在40～45℃升高溫度平衡向左移動，使CO2 脫除率降低。

（4）NO2被還原為NO2－，則SO32－被氧化為SO42－，其離子方程式為SO32-+2NO2+2OH- =SO42-+2NO2-+H2O；

（5）亞硫酸鈣存在溶解平衡：CaSO3（s）Ca2+（aq）+ SO32-（aq），加入Na2SO4溶液，SO42-結合Ca2+，使 c（Ca2+）降低，使上述平衡向右移動，c（SO32-）增大，提高NO2的吸收速率。