Question

【題目】煤燃燒排放的煙氣含有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行脫硫、脫硝，回答下列問題：
（1）SO2分子的空間構型為 ．
（2）在鼓泡反應器中通入含有SO2和NO的煙氣，反應溫度為323 K，NaClO2溶液濃度為5×10﹣3molL﹣1 ． 反應一段時間后溶液中離子濃度的分析結果如表．

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溶液脫硫過程中主要反應的離子方程式 ． 增加壓強，SO2的轉化率（填“提高”“不變”或“降低”）．
②隨著吸收反應的進行，吸收劑溶液的pH逐漸 （填“提高”“不變”或“降低”）．
③由實驗結果可知，脫硫反應速率脫硝反應速率（填“大于”或“小于”）．原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是 ．
（3）在不同溫度下，NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應中，SO2和NO的平衡分壓Pa如圖所示．
①由圖分析可知，反應溫度升高，脫硫、脫硝反應的平衡常數均（填“增大”“不變”或“減小”）．
②反應ClO2﹣+2SO32﹣=2SO42﹣+Cl﹣的平衡常數K表達式為
（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．從化學平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的優點是 ．

Answer 1

【答案】
（1）V形
（2）3ClO2﹣+4NO+4OH﹣=4NO3﹣+3Cl﹣+2H2O；提高；降低；大于； NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高
（3）減小；
（4）形成CaSO4沉淀,降低硫酸根離子濃度,反應平衡向產物方向移動,SO2轉化率提高
【解析】解：（1）SO2中S原子價層電子對=2+ （6﹣2×2）=3，所以采取sp2雜化方式，該分子中含有一個孤電子對，所以其空間構型是V形，

所以答案是：V形；（2）①亞氯酸鈉具有氧化性，且NaClO2溶液呈堿性，則NaClO2溶液脫硝過程中主要反應的離子方程式為3ClO2﹣+4NO+4OH﹣=4NO3﹣+3Cl﹣+2H2O；正反應是體積減小的，則增加壓強，NO的轉化率提高，

所以答案是：3ClO2﹣+4NO+4OH﹣=4NO3﹣+3Cl﹣+2H2O；提高；

②根據反應的方程式3ClO2﹣+4NO+4OH﹣=4NO3﹣+3Cl﹣+2H2O可知隨著吸收反應的進行氫氧根離子被消耗，吸收劑溶液的pH逐漸降低，

所以答案是：降低；

③由實驗結果可知，在相同時間內硫酸根離子的濃度增加的多，因此脫硫反應速率大于脫硝反應速率．原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高，

所以答案是：大于；NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高；（3）①由圖分析可知，根據反應3ClO2﹣+4NO+4OH﹣=4NO3﹣+3Cl﹣+2H2O，NO的平衡分壓的負對數隨溫度的升高而減小，則說明溫度越高，NO的平衡分壓越大，NO的含量越高，故升高溫度，平衡向逆反應方向進行，平衡常數減小，所以答案是：減小；

②根據反應的方程式ClO2﹣+2SO32﹣═2SO42﹣+Cl﹣可知平衡常數K表達式為K= ，所以答案是： ；（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，生成硫酸鈣沉淀，降低硫酸根離子濃度，促使平衡向正反應方向進行，所以Ca（ClO）2效果好，

所以答案是：形成CaSO4沉淀，降低硫酸根離子濃度，反應平衡向產物方向移動，SO2轉化率提高；