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  • 1. (2021·柳州模拟) 采用光电催化法或化学吸收法处理含硫化氢的废液废气,既可防止环境污染又可回收硫资源等。回答下列问题:

    1. (1) 利用二氧化锰修饰的活性炭(MnO2-AC)作光催化剂分解废水中H2S制氢气的原理如下图所示。在催化作用下,MnO2-AC自动将电子集中至导带,空穴(用h*表示)集中至价带,从而进一步分解H2S。图中能量转化形式是,已 知在催化剂表面总反应为:2HS-=H2↑+S ,价带上发生的半反应为 (半反应相当于电极反应)。

    2. (2) 利用CaCO3吸收烟气中H2S包括:CaCO3的分解、H2S的吸收与CaS的生成以及CaS的氧化。

      ①高温下反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)能自发进行, 则△H0,∆S0(填“大于”或“小于”)。

      ②恒温恒容密闭容器中进行吸收H2S反应为CaO(s)+H2S(g) CaS(s)+H2O(g),能说明该反应已达到平衡状态的是 (填标号)。

      A.气体的总压强不再随时间变化

      B.气体的密度不再随时间变化

      C.单位时间内断裂H-S与生成H-O键数相等

      D.气体的分压p(H2S)/p(H2O)不再随时间变化

      ③CaS的氧化涉及如下反应:

      (I) CaS(s)+O2(g) CaSO4(s)         ∆H1

      (II) CaS(s)+O2(g) CaO(s)+ SO2(g)            △H2

      (III )CaSO4(s)+ CaS(s) CaO(s)+ SO2(g)       ∆H3

      在恒压(总压为akPa)密闭容器中反应时,各反应的lgKp(Kp为以分压表示的平衡常数)与温度的关系如图:

      由图可知: ∆H>0的反应是 ( 填标号);∆H3=(用∆H1、∆H2表示);N点时,分压p(SO2)=kPa,M点时,分压p(O2)=kPa

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