Question

【题目】脱除烟气中的氮氧化物（主要是指NO和NO2）可以净化空气、改善环境，是环境保护的主要课题。

（1）以漂粉精溶液为吸收剂脱除烟气中的NO，相关热化学方程式如下：

ⅰ．4NO(g) + 3O2(g) + 2H2O(l) = 4HNO3(aq) H1 =﹣423 kJ·mol-1

ⅱ．Ca(ClO)2(aq) = CaCl2(aq) + O2(g) H2 =﹣120 kJ·mol-1

ⅲ．3Ca(ClO)2(aq) + 4NO(g) + 2H2O(l) = 4HNO3(aq) + 3CaCl2(aq) H3

① H3 = _______kJ·mol-1 。

② 反应ⅲ的平衡常数随温度升高的变化趋势是________。

（2）HClO可有效脱除NO，但HClO不稳定，实际应用中常用其盐。C12和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是________。

（3）次氯酸盐脱除NO的主要过程如下：

a．NO+HClO = NO2+HCl

b．NO + NO2+H2O 2HNO2

c．HClO+ HNO2 = HNO3+HCl

下列分析正确的是________。

A．烟气中含有的少量O2能提高NO的脱除率

B．NO2单独存在时不能被脱除

C．脱除过程中，次氯酸盐溶液的pH下降

（4）研究不同pH、不同温度下漂粉精溶液对NO脱除率的影响，结果如图1、图2。

图1 图2

① 图1中，pH降低NO脱除率增大的原因：________。

② 脱除过程中往往有Cl2产生，原因是________（用离子方程式表示）。

③ 图2中，60～80℃ NO脱除率下降的原因：________。（至少答出两点）

Answer 1

【答案】-783.kJ/mol 变小 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O AC pH降低，ClO- + H+ = HClO，溶液中c(HClO)增大 HClO + Cl- + H+ = Cl2↑+ H2O（或ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O） HClO受热分解，c(HClO)浓度减小，气体溶解度降低；反应b平衡逆向移动；反应ⅲ平衡逆向移动等

【解析】

（1）反应ⅲ=ⅰ＋3×ⅱ；ΔH3=ΔH1＋3×ΔH2=﹣423 kJ·mol-1+3×（﹣120 kJ·mol-1）=-783.kJ/mol；反应ⅲ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，化学平衡常数减小；答案为-783.kJ/mol 变小；

（2）氯气和Ca(OH)2反应，生成CaCl2和Ca(ClO)2，为歧化反应，答案为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；

（3）A．烟气中含有的少量O2，可直接与NO作用生成NO2，可以直接发生反应b，可以提高NO的脱除率，A项正确；B．NO2可以直接与水反应，生成NO和HNO3，有NO，可以发生脱除反应，此外NO2化合价可以升高，具有还原性，HClO具有氧化性，也可以反应。B项错误；C.脱除过程中，HClO为弱酸，但是生成了硝酸和盐酸两种强酸，pH值会减小，C项正确，答案为AC；

（4）①由于HClO是弱酸，会电离，HClOClO－＋H＋，pH减小，电离平衡逆向移动，HClO的浓度变大，有利于反应a和b的进行，答案为pH降低，ClO- + H+ = HClO，溶液中c(HClO)增大；

②有氯气生成，联想到84消毒液和洁厕灵不能混合使用，溶液中既有Cl－又有HClO可以发生归中反应，生成Cl2，答案为HClO + Cl- + H+ = Cl2↑+ H2O（或ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O）；

③60～80℃较之前温度有所提高，可以从物质分解、气体溶解度和平衡移动的角度思考，HClO不稳定，易分解，升高温度使HClO分解，溶液中的HClO浓度降低，NO脱除率降低。气体的溶解度随着温度的升高而降低，NO的脱除率降低；反应b为化合反应，绝大多数化合为放热反应，升高温度反应b逆向移动，反应ⅲ也放热反应，也逆向移动；均会使NO脱除率降低。答案为HClO受热分解，c(HClO)浓度减小，气体溶解度降低；反应b平衡逆向移动；反应ⅲ平衡逆向移动等。