Question

【题目】为减少煤炭燃烧过程 SO2 的排放，可采用固硫技术把 SO2 转化为 CaSO4的形式固定。已知：

CaSO4(s)＋CO(g) CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) △H1＝+218.4 kJ/mol (Ⅰ)

CaSO4(s)＋4CO(g) CaS(s)＋4CO2(g)， △H2＝－175.6 kJ/mol (Ⅱ)

2CO(g)＋O22CO2(g) △H3＝－566.0 kJ/mol (III)

（1）写出用 CaO(s)固硫转化为 CaSO4(s)的热化学方程式____________。

（2）煤炭燃烧过程中产生的 CO 与 CaSO4 反应， 降低脱硫效率。研究表明，在相同温度温度下，反应Ⅰ的速率远大于反应Ⅱ的速率，请说明理由__________；在同一个图中画出反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应过程与能量变化示意图。_____________

（3）下列措施有助于反应（I）向逆反应方向移动的是__________。

A．升高温度 B．鼓入一定量 CO2 C．鼓入一定量 O2 D．加入负催化剂

（4）用 NaOH 溶液吸收足量的 SO2得到 NaHSO3 溶液， 以 Pt 为电极电解 NaHSO3溶液可制得硫酸。 请写出阳极的电极反应式________________。

Answer 1

【答案】 2CaO(s)＋2SO2(g)＋O2(g) 2CaSO4(s) △H3＝－1002.8 kJ/mol 反应Ⅰ的活化能远小于反应Ⅱ的活化能 BC HSO3- - 2e- +H2O=SO42-+ 3H+

【解析】（1）已知：CaSO4(s)＋CO(g) CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) △H1＝+218.4 kJ/mol (Ⅰ)； 2CO(g)＋O22CO2(g) △H3＝－566.0 kJ/mol (III)。由盖斯定律可知，(III)- (Ⅰ) 可得到用 CaO(s)固硫转化为 CaSO4(s)的热化学方程式：2CaO(s)＋2SO2(g)＋O2(g) 2CaSO4(s) △H3＝－1002.8 kJ/mol。

（2）煤炭燃烧过程中产生的 CO 与 CaSO4 反应， 降低脱硫效率。研究表明，在相同温度温度下，反应Ⅰ的速率远大于反应Ⅱ的速率，说明反应Ⅰ的活化分子百分数较高，其原因是：反应Ⅰ的活化能远小于反应Ⅱ的活化能；反应Ⅰ为吸热反应、反应Ⅱ为放热反应，反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应过程与能量变化示意图如下：

（3）反应Ⅰ为气体分子数增大的吸热反应。下列措施A．升高温度，平衡右移；B．鼓入一定量 CO2 ，增大生成物浓度，平衡逆向移动；C．鼓入一定量 O2 有利于CO转化为CO2，平衡逆向移动；D．加入负催化剂，只能减小反应速率，平衡不移动。综上所述，有助于反应（I）向逆反应方向移动的是BC。

（4）用 NaOH 溶液吸收足量的 SO2得到 NaHSO3 溶液，以 Pt 为电极电解 NaHSO3溶液可制得硫酸。由题意知，阳极上HSO3- 失去电子被氧化为SO42-，电极反应式HSO3- - 2e- +H2O=SO42-+ 3H+。