Question

【題目】（1）本生（Bunsen）熱化學(xué)循環(huán)吸收SO2工藝由下列三個(gè)反應(yīng)組成：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H1=-572kJ·mol-1

2HI(g)=H2(g)+I2(g) △H2=+10kJ·mol-1

2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(l)+O2(g) △H3=+462kJ·mol-1

則得

SO2(g)+I2(g)+2H2O(I)=2HI(g)+H2SO4(I) △H=_______kJ·mol-1

（2）氧化鋅吸收法。配制ZnO懸濁液，在吸收塔中封閉循環(huán)脫硫。測(cè)得pH、吸收效率η隨時(shí)間t的變化如圖1所示；溶液中部分微粒與PH的關(guān)系如圖2所示。

①為提高SO2的吸收效率η，可采取的措施有：增大懸濁液中ZnO的量、________________。

②圖1中的pH-t曲線ab段發(fā)生的主要化學(xué)方程式為___________________

③pH=7時(shí)，溶液中 =________

（3）如圖3所示，利用惰性電解電解含SO2的煙氣回收S及H2SO4，以實(shí)現(xiàn)廢物利用。

①陰極的電極反應(yīng)式為_____________。

②每處理含19.2g SO2的煙氣，理論上回收S、H2SO4的物質(zhì)的量分別為______、________。

Answer 1

【答案】 +45 調(diào)節(jié)溶液的pH至6.8以上 ZnSO3+SO2+H2O=Zn(HSO3)2 3/2 SO2+4H++4e-=S↓+2H2O 0.1mol 0.2mol

【解析】（1）已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H1=-572kJ·mol-1

②2HI(g)=H2(g)+I2(g) △H2=+10kJ·mol-1

③2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) △H3=+462kJ·mol-1

則根據(jù)蓋斯定律可知－（①÷2＋②＋③÷2）即得到SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(g)+H2SO4(l) △H=＋45kJ·mol-1

（2）①增大懸濁液中ZnO的量，可以充分吸收二氧化硫，從而提高吸收效率，適當(dāng)提高單位時(shí)間內(nèi)煙氣的循環(huán)次數(shù)，可以使二氧化硫充分吸收，從而提高了二氧化硫的吸收效率；另外根據(jù)圖像可知調(diào)節(jié)溶液的pH至6.8以上也提高SO2的吸收效率；②ab段溶液的pH介于4～6之間，結(jié)合圖2可知，該pH條件下溶液中主要存在亞硫酸氫根離子，則圖1中的pH-t曲線ab段發(fā)生的主要化學(xué)方程式為ZnSO3+SO2+H2O=Zn(HSO3)2；③pH=7時(shí)，根據(jù)圖2可知溶液中亞硫酸根和亞硫酸氫根的濃度相等，則根據(jù)電荷守恒2c(Zn2＋)+c(H＋)=c(OH－)+c(HSO3－)+2c(SO32－)+c()+可知溶液中c(Zn2＋)/c(SO32－)=3/2；

（3）①陰極SO2得到電子轉(zhuǎn)化為S單質(zhì)，其電極反應(yīng)式為SO2+4H++4e-=S↓+2H2O。②陽極是SO2失去電子轉(zhuǎn)化為硫酸，總反應(yīng)式為3SO2+2H2O2H2SO4+S↓。19.2gSO2的物質(zhì)的量是0.3mol，因此理論上回收S、H2SO4的物質(zhì)的量分別為0.1mol、0.2mol。