氢气是重要的化工原料。（1）利用H2S制备H2．已如：在较低温度下发生下列反应：①H2S(...

氢气是重要的化工原料。

（1）利用H2S制备H2．已如：在较低温度下发生下列反应：

①H2S(g)+H2SO4(aq)═S(s)+SO2(g)+2H2O(1)　　　 △H1=+61kJ•mol-1

②SO2(g)+I2(s)+2H2O(1)═2HI(aq)+H2SO4(aq)　　　 △H2=-151kJ•mol-1

③2HI(aq)⇌H2(g)+I2(s)　　　 △H3=+110kJ•mol-1

④H2S(g)⇌ H2(g)+S(s)　　　 △H4=__kJ•mol-1。

（2）乙烯是合成食品外包装材料一聚乙烯的单体。工业上利用H2和CO2可以制备乙烯，2CO2(g)+6H2(l)⇌C2H4(g)+4H2O(g)　　 △H

①在2L恒容密闭容器中投入4molCO2和amolH2，在某催化剂作用下发生上述反应，CO2的转化率与温度关系如图1所示。

由图1判断，T2__T1（填“＞”、“＜”或“=”）；T2K下，0～10min内H2的平均反应速率v(H2)=__mol•L-1•min-1。

②测得单位时间内C2H4产率与温度、投料比关系如图2所示。

若X为温度，当温度高于X0时，单位时间内乙烯产率降低的原因可能是__。

若X为投料比，当大于X0时，乙烯产率降低的原因可能是__。

③在某温度下达到平衡后，在t0时只改变一个外界条件，反应速率（v）与时间（t）的关系如图3所示。改变的条件可能是___（填字母）。

A.增大反应物浓度

B.增大压强

C.升高温度

D.加入高效催化剂

（3）科学家已研究出生物酶，利用原电池原理在常温和生物酶作用下N2和H2合成NH3，即H2在负极上发生氧化反应，H+通过质子交换膜迁移到正极区，正极上合成NH3。正极的电极反应式为__。

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硫及其化合物在现代生产和生活中发挥重要作用。

(1)可以通过热化学循环在较低温度下由硫化氢分解制备氢气。

SO2(g)+I2(s)+2H2O(1)==2HI(aq)+H2SO4(aq)　　 △H1=—151.5kJ·mol-1

2HI(aq)==H2(g)+I2(s)　　　　　　　　　　　　　　　　 △H2=+110kJ·mol-1

H2S(g)+H2SO4(aq)==S(s)+SO2(g)+2H2O(I)　　　　　 △H3=+65kJ·mol-1

热化学硫碘循环硫化氢分解联产氢气、硫磺的热化学方程式为_________________。

(2)硫酸厂尾气中含有大量SO2，为提高其利用率可用图1所示装置(电极均为惰性电极)将其吸收，而锂—磺酰氯(Li—SO2C12)电池可作为电源电解制备Ni(H2PO2)2(图2)。已知电池反应为：2Li+SO2C12=2LiCl+SO2↑

①图1中：a为直流电源的______极(填“负”或“正”)，其阴极的电极反应式为_____。

②SO2C12分子中S原子的杂化方式为____________________。

③锂—磺酰氯电池的正极反应式为_______________________。

④图2中膜a为______交换膜(填“阳离子”或“阴离子”下同)，膜c为_________交换膜。不锈钢电极的电极反应式为_______________________________。

(3)二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应O2(g)+2SO2(g) 2SO3(g)。

已知：标准平衡常数 ，其中为标准压强(1×105Pa)，p(SO3)、p(O2)和p(SO2)为各组分的平衡分压，如p(SO3)=x(SO3)p，p为平衡总压，x(SO3)为平衡系统中SO3的物质的量分数。SO2和O2起始物质的量之比为2：1，反应在恒定温度和标准压强下进行，SO3的平衡产率为，则_______(用含的最简式表示)。

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硫及其化合物在现代生产和生活中发挥重要作用。

(1)可以通过热化学循环在较低温度下由硫化氢分解制备氢气。

SO2(g)+I2(s)+2H2O(1)==2HI(aq)+H2SO4(aq)　　 △H1=—151.5kJ·mol-1

2HI(aq)==H2(g)+I2(s)　　　　　　　　　　　　　　　　 △H2=+110kJ·mol-1

H2S(g)+H2SO4(aq)==S(s)+SO2(g)+2H2O(I)　　　　　 △H3=+65kJ·mol-1

热化学硫碘循环硫化氢分解联产氢气、硫磺的热化学方程式为_________________。

(2)硫酸厂尾气中含有大量SO2，为提高其利用率可用图1所示装置(电极均为惰性电极)将其吸收，而锂—磺酰氯(Li—SO2C12)电池可作为电源电解制备Ni(H2PO2)2(图2)。已知电池反应为：2Li+SO2C12=2LiCl+SO2↑

①图1中：a为直流电源的______极(填“负”或“正”)，其阴极的电极反应式为_____。

②SO2C12分子中S原子的杂化方式为____________________。

③锂—磺酰氯电池的正极反应式为_______________________。

④图2中膜a为______交换膜(填“阳离子”或“阴离子”下同)，膜c为_________交换膜。不锈钢电极的电极反应式为_______________________________。

(3)二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应O2(g)+2SO2(g) 2SO3(g)。

已知：标准平衡常数 ，其中为标准压强(1×105Pa)，p(SO3)、p(O2)和p(SO2)为各组分的平衡分压，如p(SO3)=x(SO3)p，p为平衡总压，x(SO3)为平衡系统中SO3的物质的量分数。SO2和O2起始物质的量之比为2：1，反应在恒定温度和标准压强下进行，SO3的平衡产率为，则_______(用含的最简式表示)。

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乙二酸（H₂C₂O₄）是一种重要的化工产品，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，其制备工艺流程如下：

氧化时控制反应液温度为55～60℃，边搅拌边缓慢滴加浓HNO₃、H₂SO₄混合液，可发生下列反应：

C₆H₁₂O₆＋18HNO₃→3H₂C₂O₄＋18NO₂↑＋12H₂O

C₆H₁₂O₆­＋6HNO₃→3H₂C₂O₄＋6NO↑＋6H₂O

（1）检验氧化后的溶液中是否仍含有葡萄糖的实验方案为________。

（2）氧化时控制反应液温度为55～60℃的原因是________。

（3）若水解时淀粉利用率为80%，氧化时葡萄糖的利用率为80%，结晶时有10%的乙二酸遗留在溶液中。则30 kg淀粉可生产乙二酸的质量为________。

（4）生产中产生的NO_x用氧气和水吸收后产生硝酸循环利用，若尾气NO_x中n(NO₂)︰n(NO)＝2︰1，且NO_x的吸收转化率为90%。计算：理论上，每生产9 kg 乙二酸至少需要补充质量分数为63%的硝酸溶液多少千克。（写出计算过程）

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乙二酸（H₂C₂O₄）是一种重要的化工产品，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，其制备工艺流程如下：

氧化时控制反应液温度为55～60℃，边搅拌边缓慢滴加浓HNO₃、H₂SO₄混合液，可发生下列反应：

C₆H₁₂O₆＋18HNO₃→3H₂C₂O₄＋18NO₂↑＋12H₂O

C₆H₁₂O₆­＋6HNO₃→3H₂C₂O₄＋6NO↑＋6H₂O

⑴检验氧化后的溶液中是否仍含有葡萄糖的实验方案为________。

⑵氧化时控制反应液温度为55～60℃的原因是________。

⑶若水解时淀粉利用率为80%，氧化时葡萄糖的利用率为80%，结晶时有10%的乙二酸遗留在溶液中。则30 kg淀粉可生产乙二酸的质量为________。

⑷生产中产生的NO_x用氧气和水吸收后产生硝酸循环利用，若尾气NO_x中n(NO₂)︰n(NO)＝2︰1，且NO_x的吸收转化率为90%。计算：理论上，每生产9 kg乙二酸至少需要补充质量分数为63%的硝酸溶液多少千克。（写出计算过程）

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碘及其化合物在生活中应用广泛，含有碘离子的溶液需回收处理。

（1）“硫碘循环”法是分解水制备氢气的研究热点，涉及下列三个反应：

反应Ⅰ：SO2（g）+I2（aq）+2H2O（l）═2HI（aq）+H2SO4（aq）△H1

反应Ⅱ：HI（aq）═H2（g）+ I2（aq）△H2

反应Ⅲ：2H2SO4（aq）═2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）

①反应：SO2（g）+2H2O（l）═H2SO4（aq）+H2（g）的△H═______（用△H1、△H2表示）；

②分析上述反应，下列判断正确的是______；

A．反应Ⅲ易在常温下进行

B．反应I中SO2还原性比HI强

C．循环过程中需补充H2O

D．循环过程中产生1molO2同时产生1molH2

③反应I发生时，溶液中存在如下平衡：I2（aq）+I-（aq）⇌I3-（aq），其反应速率极快且平衡常数大。现将1mol SO2．缓缓通入含1molI2的水溶液中至恰好完全反应。溶液中I3-的物质的量n（I3-）随反应时间（t）的变化曲线如图所示。开始阶段n（I3-）逐渐增大的原因是：______；

（2）用海带提取碘时，需用氯气将碘离子氧化成单质。酸性条件下，若氯气过量还能将碘单质进一步氧化成碘酸根离子（IO3-），写出氯气与碘单质反应的离子方程式：______；

（3）氯化银复合吸附剂也可有效吸附碘离子。氯化银复合吸附剂对碘离子的吸附反应为I-（aq）+AgCl（s）⇌AgI（s）+Cl-（aq），反应达到平衡后溶液中c（I-）═______[用c（Cl-）、Ksp（AgCl）和Ksp（AgI）表示]．该方法去除碘离子的原理是______。

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碘及其化合物在生活中应用广泛，含有碘离子的溶液需回收处理。

（1）“硫碘循环”法是分解水制备氢气的研究热点，涉及下列三个反应：

反应Ⅰ：SO2（g）+I2（aq）+2H2O（l）═2HI（aq）+H2SO4（aq）△H1

反应Ⅱ：HI（aq）═H2（g）+ I2（aq）△H2

反应Ⅲ：2H2SO4（aq）═2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）

①反应：SO2（g）+2H2O（l）═H2SO4（aq）+H2（g）的△H═______（用△H1、△H2表示）；

②分析上述反应，下列判断正确的是______；

A．反应Ⅲ易在常温下进行

B．反应I中SO2还原性比HI强

C．循环过程中需补充H2O

D．循环过程中产生1molO2同时产生1molH2

③反应I发生时，溶液中存在如下平衡：I2（aq）+I-（aq）⇌I3-（aq），其反应速率极快且平衡常数大。现将1mol SO2．缓缓通入含1molI2的水溶液中至恰好完全反应。溶液中I3-的物质的量n（I3-）随反应时间（t）的变化曲线如图所示。开始阶段n（I3-）逐渐增大的原因是：______；

（2）用海带提取碘时，需用氯气将碘离子氧化成单质。酸性条件下，若氯气过量还能将碘单质进一步氧化成碘酸根离子（IO3-），写出氯气与碘单质反应的离子方程式：______；

（3）氯化银复合吸附剂也可有效吸附碘离子。氯化银复合吸附剂对碘离子的吸附反应为I-（aq）+AgCl（s）⇌AgI（s）+Cl-（aq），反应达到平衡后溶液中c（I-）═______[用c（Cl-）、Ksp（AgCl）和Ksp（AgI）表示]．该方法去除碘离子的原理是______。

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碘及其化合物在生活中应用广泛。含有碘离子的溶液需回收处理。

（1）“硫碘循环”法是分解水制备氢气的研究热点，涉及下列两个反应：

反应Ⅰ：SO2（g）+I2（aq）+2H2O（l）=2HI（aq）+H2SO4（aq）　　 △H1

反应Ⅱ：HI（aq）=1/2H2（g）+1/2I2（aq）　　 △H2

①反应：SO2(g)+2H2O(1)=H2SO4(aq)+H2(g)的△H=_________（用△H1、△H2表示）。

②反应I发生时，溶液中存在如下平衡：I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)，其反应速率极快且平衡常数大。现将1mol SO2缓缓通入含1mol I2的水溶液中至恰好完全反应。溶液中I3-的物质的量[n(I3-)]随反应时间(t)的变化曲线如图1所示。开始阶段。N(I3-)逐渐增大的原因是_______________。

（2）用海带提取碘时，需用氯气将碘离子氧化成单质。酸性条件下，若氯气过量就能将碘单质进一步氧化成碘酸根离子，写出氯气与碘单质反应的离子方程式：____________。

（3）科研小组用新型材料Ag/TiO2对溶液中碘离子进行吸附研究。如图2是不同PH条件下，碘离子吸附效果的变化曲线。据此推断Ag/TiO2材料最适合吸附____（填“酸性”“中性”或“碱性”）溶液中的I-。

（4）氯化银复合吸附剂也可有效吸附碘离子。氯化银复合吸附剂对碘离子的吸附反应为I-(aq)+AgCl(s)

AgI(s)+Cl-(aq)，反应达到平衡后溶液中c(I-)=________[用c(Cl-)、Kap(AgCl)和Kaq(AgI)表示]。该方法去除碘离子的原理是________________。

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硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。

(1)已知：H2S(g)+H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+2H2O(l)　　　 ΔH1=61kJ·mol-1

SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)　　　 ΔH2=－151kJ·mol-1

2HI(aq)=H2(g)+I2(g)　　　 ΔH3=110kJ·mol-1

则硫化氢气体分解为氢气和固体硫的热化学方程式为___。

(2)K2CO3溶液吸收H2S的反应为K2CO3+H2SKHS+KHCO3，该反应的平衡常数的对数值为lgK=___

(已知：H2CO3lgK1=－6.4，lgK2=－10.3；H2SlgKl=－7.0，lgK2=－19.0)。

(3)工业上采用图1所示装置电解K4[Fe(CN)6]和KHCO3混合溶液一段时间，然后停止电解，通入H2S，利用生成的K3[Fe(CN)6]将H2S转化为S，自身转化为K4[Fe(CN)6]。

①电解时，阳极的电极反应式为___。

②通入H2S过程中，伴有CO转化为HCO。通H2S发生反应的离子反应方程式为___。

(4)将含H2S尾气的空气按一定流速通入酸性FeCl3溶液中，可实现含H2S尾气的空气脱硫。在FeCl3溶液吸收H2S的过程中，溶液中的n(Fe3+)及被吸收的n(H2S)随时间t的变化如图2所示。t1时刻后，溶液中n(Fe3+)保持微量减少至基本不变，其原因是___。

(5)H2S溶液中H2S、HS-，S2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图3所示，H2S的电离平衡常数Ka1=___。写出pH由12.0变为16.0时发生的主要的离子方程式：___。

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甲醇是重要的化工原料，可用于制备丙烯、氢气等。

（1）MTO法由甲醇制备丙烯时的反应原理是：甲醇先脱水生成二甲醚，然后二甲醚与甲醇的平衡混合物脱水转化为含丙烯较多的低聚烯烃。某温度下，在密闭容器中加入CH3OH气体，发生脱水反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，一段时间后测得各组分的浓度如表所示。

该温度下，反应的平衡常数数值是___，CH3OH的平衡转化率是___。

（2）利用甲醇水蒸气重整制氢法是获得氢气的重要方法。反应原理如下：

反应i（主反应）：CH3OH（g）+H2O（g）CO2(g)+3H2(g)△H=+49kJ•mol-1

反应ii（副反应）：H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ•mol-1

①温度高于300℃则会同时发生CH3OH转化为CO和H2的副反应，该反应的热化学方程式是___。

②反应中，经常使用催化剂提高化学反应速率，但催化剂对反应具有选择性。一定条件下，测得CH3OH转化率及CO、CO2选择性随温度变化情况分别如图所示（CO、CO2的选择性：转化的CH3OH中生成CO、CO2的百分比）。

从图中可知，反应的适宜温度为___，随着温度的升高，催化剂对___（填“反应i”或“反应ii”）的选择性越低。

③TiO2纳米电极电化学还原法可将副产物CO2在酸性水溶液中电解生成甲醇，生成甲醇的电极反应式是___。

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