2025年大學(xué)《應(yīng)用化學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——應(yīng)用化學(xué)在硫排放控制中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填在題后括號(hào)內(nèi)）1.下列哪種化合物在常溫常壓下為固體，且具有漂白性？A.SO?B.H?SC.SD.H?SO?2.工業(yè)上用濃硫酸吸收二氧化硫生產(chǎn)硫酸的主要反應(yīng)是：A.2SO?+O?→2SO?B.SO?+H?O→H?SO?C.SO?+H?O→H?SO?D.CaCO?+H?SO?→CaSO?+CO?↑+H?O3.濕法煙氣脫硫中，石灰石-石膏法最主要的化學(xué)反應(yīng)不包括：A.CaCO?→CaO+CO?↑B.CaO+H?O→Ca(OH)?C.SO?+Ca(OH)?→CaSO?↓+H?OD.2CaSO?+O?→2CaSO?·2H?O4.與濕法煙氣脫硫相比，干法煙氣脫硫的主要優(yōu)點(diǎn)通常不包括：A.脫硫效率高B.不會(huì)產(chǎn)生廢水C.可處理較高溫度的煙氣D.投資和運(yùn)行成本通常較低5.選擇性催化還原（SCR）技術(shù)中，常用的催化劑活性組分是：A.氧化鐵系B.氧化鋅系C.釩鈦系（V?O?/TiO?）D.活性炭6.下列關(guān)于氨法脫硫的描述，錯(cuò)誤的是：A.可以使用氨水作為吸收劑B.相對(duì)于石灰石-石膏法，通常脫硫效率更高C.產(chǎn)生的硫銨溶液可直接利用或進(jìn)一步加工D.不受煙氣中粉塵含量的影響7.硫酸鹽在大氣中主要通過什么過程形成？A.光化學(xué)反應(yīng)B.生物降解C.直接排放累積D.二氧化硫的氧化與水汽結(jié)合8.下列哪種物質(zhì)不適合作為干法煙氣脫硫的吸附劑或催化劑？A.氧化鈣（CaO）B.活性炭C.石灰石（CaCO?）D.氧化鋅（ZnO）9.在煙氣脫硫過程中，提高吸收劑/催化劑比表面積通常有助于：A.降低脫硫效率B.增加系統(tǒng)阻力C.提高反應(yīng)速率和脫硫效率D.增加運(yùn)行成本10.從綠色化學(xué)的角度看，理想的硫排放控制技術(shù)應(yīng)優(yōu)先考慮：A.脫硫效率盡可能高B.投資成本盡可能低C.不產(chǎn)生二次污染，并能實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用D.操作維護(hù)盡可能簡(jiǎn)單二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在題后橫線上）1.二氧化硫（SO?）是一種有______氣味的氣體，易溶于水，其水溶液呈______性。2.濕法煙氣脫硫中，常用的氧化劑是______和______。3.選擇性催化還原（SCR）技術(shù)中，還原劑通常是______或______。4.在濕法煙氣脫硫的石灰石-石膏法中，亞硫酸鈣（CaSO?）被氧化為硫酸鈣（CaSO?）的過程通常在______中進(jìn)行。5.干法煙氣脫硫主要包括______、______和______等過程。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共10分）1.簡(jiǎn)述濕法煙氣脫硫過程中，SO?被吸收形成亞硫酸鈣沉淀的主要化學(xué)反應(yīng)方程式。2.簡(jiǎn)要比較選擇性催化還原（SCR）技術(shù)和濕法煙氣脫硫技術(shù)的主要區(qū)別。四、計(jì)算題（共10分）已知某工廠鍋爐燃煤煙氣流量為100,000m3/h（標(biāo)態(tài)），煙氣中SO?濃度為1000mg/m3。采用石灰石-石膏法濕法脫硫，脫硫效率要求達(dá)到95%。假設(shè)石灰石轉(zhuǎn)化為CaSO?的轉(zhuǎn)化率為90%，CaSO?氧化為CaSO?的轉(zhuǎn)化率為98%。試計(jì)算：(1)每小時(shí)需要消耗的石灰石（CaCO?）理論質(zhì)量是多少？（結(jié)果保留兩位小數(shù)）(2)每小時(shí)大約產(chǎn)生多少硫酸鈣（CaSO?·2H?O）沉淀？（結(jié)果保留兩位小數(shù)）五、論述題（共20分）論述應(yīng)用化學(xué)在開發(fā)高效、低耗、環(huán)保型煙氣脫硫技術(shù)以及實(shí)現(xiàn)硫資源綜合利用方面所發(fā)揮的作用和面臨的挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.D4.D5.C6.D7.D8.C9.C10.C二、填空題1.刺激性，酸性2.氧氣，臭氧3.氨，尿素4.塔內(nèi)氧化段（或填空層）5.吸收（或吸附），反應(yīng)（或催化氧化），再生（或排放）三、簡(jiǎn)答題1.答：SO?+Ca(OH)?→CaSO?↓+H?O解析思路：此題考察濕法脫硫最核心的吸收反應(yīng)，即二氧化硫與氫氧化鈣（來自消石灰或石灰水）反應(yīng)生成亞硫酸鈣沉淀和水。2.答：SCR技術(shù)是在高溫（約300-400°C）催化劑作用下，用還原劑（氨或尿素）選擇性地將煙氣中的NOx還原為N?和H?O；而濕法脫硫主要在常溫或低溫下，通過吸收液吸收SO?，反應(yīng)過程和條件不同。SCR處理SO?效率較低且可能產(chǎn)生硫酸氫銨等二次污染物，但能同時(shí)脫硝；濕法脫硫主要脫硫，對(duì)NOx去除效果有限。解析思路：此題考察兩種主要脫硫技術(shù)的根本區(qū)別，包括反應(yīng)溫度、催化劑、還原劑（針對(duì)NOx）、主要目的（脫硫或脫硝）、以及對(duì)SO?的處理效果。四、計(jì)算題(1)石灰石理論質(zhì)量=100,000m3/h×1000mg/m3×(64/64)g/mol×(1/22.4)mol/m3×(1/0.90)×(1/0.98)×100g/kg=2673.67kg/h(2)硫酸鈣沉淀質(zhì)量=100,000m3/h×1000mg/m3×(64/64)g/mol×(1/22.4)mol/m3×(1/0.90)×(1/0.98)×(136/64)g/mol×100g/kg=5573.78kg/h解析思路：(1)計(jì)算步驟：煙氣流量換算成摩爾流量->摩爾流量乘以SO?濃度（換算成摩爾濃度）->考慮脫硫效率，實(shí)際需要處理的摩爾數(shù)是理論需要處理摩爾數(shù)的1/0.95->考慮CaCO?轉(zhuǎn)化為CaSO?的轉(zhuǎn)化率（1/0.90）和CaSO?轉(zhuǎn)化為CaSO?的轉(zhuǎn)化率（1/0.98）->將摩爾數(shù)換算成CaCO?的質(zhì)量（摩爾質(zhì)量64g/mol），再換算成kg。(2)計(jì)算步驟：同理計(jì)算出參與反應(yīng)的SO?的摩爾數(shù)->考慮SO?轉(zhuǎn)化為CaSO?的轉(zhuǎn)化率（1/0.90）和CaSO?轉(zhuǎn)化為CaSO?的轉(zhuǎn)化率（1/0.98）->將摩爾數(shù)換算成CaSO?·2H?O的質(zhì)量（摩爾質(zhì)量136g/mol），再換算成kg。五、論述題應(yīng)用化學(xué)通過深入理解硫及其化合物的化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)機(jī)理，為煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)。例如，合成新型高效、低成本的吸附劑（如改性活性炭、分子篩）和催化劑（如離子交換樹脂、金屬氧化物），提升了干法和濕法脫硫的效率，降低了能耗和運(yùn)行成本。開發(fā)氨法、海水法等新型脫硫技術(shù)，旨在減少?gòu)U水排放和二次污染。此外，應(yīng)用化學(xué)還致力于硫資源的高效利用，如改進(jìn)克勞法回收硫，或?qū)⒚摿蜻^程中產(chǎn)生的硫資源轉(zhuǎn)化為硫酸、硫磺、硫醇、硫酸鹽等高附加值產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)硫的循環(huán)經(jīng)濟(jì)，減少硫資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。面臨的挑戰(zhàn)包括：如何進(jìn)一步提高脫硫效率并確保穩(wěn)定運(yùn)行；如何降低昂貴的吸附劑/催化劑的成本；如何有效處理和處置脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)物（如石膏）；如何開發(fā)同時(shí)高效脫硫脫硝的技術(shù)；以