为更有效处理工业废气中排放的氮氧化物(NOx)、SO2等，减少大气污染。科学家不断对相关反...

为更有效处理工业废气中排放的氮氧化物(NOx)、SO2等，减少大气污染。科学家不断对相关反应进行研究尝试。

（1）脱硝反应机理如图，Cu＋的作用是___，C2H4参与的反应方程式__。

（2）选择性催化还原技术(SCR)是目前较为成熟的烟气脱硝技术，其反应原理主要为：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)；ΔH＝-1627kJ•mol-1

①该方法应控制反应温度在315～400℃之间，反应温度不宜过高的原因是__。

②氨氮比n(NH3)/n(NO)会直接影响该方法的脱硝率。如图为350℃时，只改变氨气的投放量，NO的百分含量与氨氮比的关系图。当>1.0时，烟气中NO含量反而增大，主要原因是___。

（3）烟气脱硫、脱硝一体化技术是大气污染防治研究的热点。ClO2及NaClO2均是性能优良的脱硫脱硝试剂。

某研究小组用ClO2进行单独脱除SO2实验时，测得SO2的脱除率随溶液pH变化如图所示。当3<pH<7时，随pH的增大，SO2脱除率逐渐降低，其原因是___；在pH约7.8之后，随pH的增大，SO2脱除率又开始升高，其原因是___。

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为更有效处理工业废气中排放的氮氧化物(NOx)、SO2等，减少大气污染。科学家不断对相关反应进行研究尝试。

(1)脱硝反应机理如图，Cu＋的作用是____________，C2H4参与的反应方程式 ______________ 。

(2) 选择性催化还原技术(SCR)是目前较为成熟的烟气脱硝技术，其反应原理主要为：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)；ΔH＝ -1627 kJ•mol-1

① 其中被NO和O2氧化的NH3的比例 ________ 。

②该方法应控制反应温度在315～400℃之间，反应温度不宜过高的原因是________ 。

③ 氨氮比 n(NH3)/n(NO) 会直接影响该方法的脱硝率。如图为350 ℃时，只改变氨气的投放量，NO的百分含量与氨氮比的关系图。当　 n(NH3)/n(NO)　 >1.0时，烟气中NO含量反而增大，主要原因是_________________________________。

(3) 烟气脱硫、脱硝一体化技术是大气污染防治研究的热点。ClO2及NaClO2均是性能优良的脱硫脱硝试剂。

① ClO2在酸性条件下稳定，在NaOH溶液中可歧化为NaClO3和NaClO2，该反应的化学方程式为____。

② 某研究小组用ClO2进行单独脱除SO2实验时，测得SO2的脱除率随溶液pH变化如图所示。当3<pH<7时，随pH的增大，SO2脱除率逐渐降低，其原因是________；在pH约7.8之后，随pH的增大，SO2脱除率又开始升高，其原因是________。

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工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。通过对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。

（1）反应2NO2(g) N2(g)＋2O2(g)，设起始时容器中只有NO2，平衡时三种物质的物质的量与温度关系如图所示。

则A点时，NO2的转化率为_______________，B点时，设容器的总压为a Pa，则平衡常数Kp为____________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

（2）向2 L密闭容器中加入2 mol CO2和6 mol H2，在适当的催化剂作用下，下列反应能自发进行：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g) ＋H2O(g)。

①该反应ΔH_______0（填“>”、“<”或“=”）

②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____________。（填字母）

a.混合气体的平均相对分子质量保持不变

b.1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂

c.CO2的转化率和H2的转化率相等

d.混合气体的密度保持不变

③ 反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，在起始温度（T1℃）、体积相同（2L）的两密闭容器中，改变条件，反应过程中部分数据见下表：

反应Ⅰ，前10min内的平均反应速率v(CH3OH)＝_______________________________。达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡常数K(I)____________K(II)（填“>”、“<”或“＝”）；平衡时CH3OH的浓度c(I)____________c(II)（填“>”、“<”或“＝”）。

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（2×6=12分）工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物（NOx) , CO2 , SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。

Ⅰ．脱硝：在催化剂存在下，用H2还原NO2可生成水蒸气和其它无毒物质，写出该反应化学方程式　　

Ⅱ．脱碳：在体积为2L的密闭容器中充人2mo1 CO2,6mol H2，在一定条件下

发生反应：

测得CO2（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化曲线如图。

①下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是________

a．混合气体的平均相对分子质量保持不变

b．1mol CO2生成的同时有3 mul H―H键断裂

c．CO2和H2的转化率相等

d．混合气体的密度保持不变

②从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v（H2）＝　　　　　　　 ，

平衡时H2的浓度c（H2）＝____________

III．甲醇／空气一KOH燃料电池广泛应用于笔记本电脑储能供能装置，

电池工作原理如图所示。

①写出负极反应方程式___________________

②电池工作过程中电解质溶液pH 　　　　　　　　 　 （填“升高”、“降低”或“不变‘’）

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(16分)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物（NOx）、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。

Ⅰ．脱硝：已知：H2的热值为142.9KJ·g-1

N2（g）+2O2（g）＝2NO2（g）　　　 △H＝+133kJ·mol-1

H2O（g）＝ H2O（l)　　　 △H＝-44kJ·mol-1

催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为　　 。

Ⅱ．脱碳：向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l)

（1）①该反应自发进行的条件是　　 （填“低温”、“高温”或“任意温度”）

②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是　　 。

a、混合气体的平均式量保持不变　　　　

b、CO2和H2的体积分数保持不变

c、CO2和H2的转化率相等　　　　　　　

d、混合气体的密度保持不变

e、1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂

③CO2的浓度随时间（0～t2）变化如下图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6　 CO2的浓度随时间的变化。

（2）改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H＜0 中的所有物质都为气态。起始温度体积相同（T1℃、2 L密闭容器）。反应过程中部分数据见下表：

①达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数K（I)　　 K(II)（填“＞”、“＜”或“＝”下同）；平衡时CH3OH的浓度c(I)　　 c(II)。

②对反应I，前10min内的平均反应速率v(CH3OH)＝　　 ，在其它条件不变下，若30min时只改变温度为T2℃，此时H2的物质的量为3.2mol，则T1　　 T2（填“＞”、“＜”或“＝”）。

若30min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，则平衡　　 移动（填“正向”、“逆向”或“不”）。

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工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、CO、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。

I.脱硝：已知：H2的热值为142.9 kJ/g(热值是表示单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量)；

N2(g) + 2O2(g)= 2NO2(g)　　 △H= +133 kJ/mol

H2O(g) =H2O(l)　　　 △H=- 44 kJ/mol

催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为____________________。

Ⅱ.脱碳：

（1）向2L恒容密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应 CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(l) + H2O(l)。下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是__________________。

A．混合气体的平均式量保持不变　　　　　　

B．CO2和H2的体积分数保持不变

C．CO2和H2的转化率相等

D．混合气体的密度保持不变

E.1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂

（2）在T1℃时，体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的H2和CO，发生反应CO + 2H2 CH3OH反应达到平衡时CH3OH的体积分数（V%）与 的关系如图所示。

①当起始 =2，经过5min达到平衡，CO的转化率为0.4，则0～5min内平均反应速率V(H2)=____________。若此时再向容器中加入CO（g）和CH3OH（g）各0.4mol，达新平衡时H2的转化率将__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；

②当起始 =3.5时，达到平衡状态后，CH3OH的体积分数可能是图象中的___________点（选填“D”、“E”或“F”）

（3）改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) △H<0中的所有物质都为气态,起始温度体积相同(T1℃、2L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表：

达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数K( I ) __________K(II)(填“>”“<”或“=”，下同）；平衡时CH3OH的浓度c(I)___________c(II)。

III．脱硫：

（1）已知：25℃，H2SO3 K1=1.2×10-2，K2=6.3×10-3 ；H2CO3 K1=4.5×10-7用纯碱溶液吸收SO2可将其转化为HSO3－，反应的离子方程式是_________________________________________

（2）如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42－。物质A的化学式为_____________，阴极的电极反应式是________________________。

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工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、CO、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。

Ⅰ．脱硝：已知：H2的燃烧热为285.8 kJ/mol

N2(g) + 2O2(g)= 2NO2(g)　　 △H= +133 kJ/mol

H2O(g) =H2O(l)　　 　　　 △H=- 44 kJ/mol

催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为_____________。

Ⅱ．脱碳：

（1）向2L恒容密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应 CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(l) + H2O(l)。下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是__________________。

A．混合气体的平均式量保持不变　　　　　　 B．CO2和H2的体积分数保持不变

C．CO2和H2的转化率相等　　　　　　　　　　 D．混合气体的密度保持不变

E．1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂

（2）在T1℃时，体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的H2和CO，发生反应CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)反应达到平衡时CH3OH的体积分数（V%）与的关系如图所示。

①当起始=2，经过5min达到平衡，CO的转化率为0.4，则0～5min内平均反应速率V(H2)=___________。若此时再向容器中加入CO（g）和CH3OH（g）各0.4mol，达新平衡时H2的转化率将__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；

②当起始=3．5时，达到平衡状态后，CH3OH的体积分数可能是图象中的___________点（选填“D”、“E”或“F”）

Ⅲ．脱硫：

如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42－。物质A的化学式为_____________，阴极的电极反应式是________________________。

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工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。

Ⅰ.脱硝：

已知：H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1

N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g)   ΔH＝+133kJ·mol-1

H2O(g)＝H2O(l)         ΔH＝-44kJ·mol-1

催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为：____________。

Ⅱ.脱碳：

(1)向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2，在适当的催化剂作用下，发生反应：

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)

①该反应自发进行的条件是_____________(填“低温”、“高温”或“任意温度”)

②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____________。(填字母)

a.混合气体的平均式量保持不变　　　 b.CO2和H2的体积分数保持不变

c.CO2和H2的转化率相等　　　　　　 d.混合气体的密度保持不变

e.1molCO2生成的同时有3mol H—H键断裂

③CO2的浓度随时间（0～t2）变化如下图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6 CO2浓度随时间的变化。_____________

⑵改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH﹤0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同（T1℃、2L密闭容器）。反应过程中部分数据见下表：

①达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡常数K(I)______ K(II)（填“﹥”“﹤”或“＝”下同）；平衡时CH3OH的浓度c(I)____ c(II)。

②对反应Ⅰ，前10min内的平均反应速率v(CH3OH)＝_______ 。在其他条件不变的情况下，若30min时只改变温度T2℃，此时H2的物质的量为3.2mol，则T1___T2(填“>”、“<”或“=”)。若30min时只向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g)，则平衡_____移动(填“正向”“逆向”或“不”)。

⑶利用人工光合作用可将CO2转化为甲酸，反应原理为2CO2+2H2O=2HCOOH+O2,

装置如图所示：

①电极2的电极反应式是____________；

②在标准状况下，当电极2室有11.2L CO2反应。 理论上电极1室液体质量_____(填“增加”或“减少”______g。

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工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、CO、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。

Ⅰ．脱硝：已知：H2的燃烧热为285.8 kJ/mol

N2(g) + 2O2(g)= 2NO2(g)　　 △H= +133 kJ/mol

H2O(g) =H2O(l)　　 　　　 △H= -44 kJ/mol　　

（1）催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为_____________。

Ⅱ．脱碳：

（2）向2L恒容密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应 CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(l) + H2O(l)。下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是__________。

A．混合气体的平均式量保持不变　　　　　 B．CO2和H2的体积分数保持不变

C．CO2和H2的转化率相等　　　　　　　　　　 D．混合气体的密度保持不变

E．1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂

（3）在T1℃时，体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的H2和CO，发生反应CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)反应达到平衡时CH3OH的体积分数（V%）与n(H2)/n(CO)的关系如图所示。

①当起始n(H2)/n(CO)=2，经过5min达到平衡，CO的转化率为0.4，则0～5min内平均反应速率V(H2)=___________。若此时再向容器中加入CO（g）和CH3OH（g）各0.4mol，达新平衡时H2的转化率将__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；

②当起始n(H2)/n(CO)=3．5时，达到平衡状态后，CH3OH的体积分数可能是图象中的_________点（选填“D”、“E”或“F”）

Ⅲ．脱硫：

（4）如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42－。物质A的化学式为_______，阴极的电极反应式是_______________________。

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工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。通过对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。

（1）已知：H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1　　 H2O(g)＝H2O(l)　 ΔH＝－44 kJ/mol

N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g)　 ΔH＝＋133 kJ/mol

①在催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和另一种无毒物质的热化学方程式为：___________________________________。

②反应2NO2(g )＝N2(g)＋2O2(g)，设起始时容器中只有NO2，平衡时三种物质的物质的量与温度关系如图所示。

则A点时，NO2的转化率为_______________。

B点时，设容器的总压为a Pa，则平衡常数Kp为____（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

（2）向2 L密闭容器中加入2 mol CO2和6 mol H2，在适当的催化剂作用下，下列反应能自发进行：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g) ＋H2O(g)。

①该反应ΔH_______0（填“>”、“<”或“=”）

②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____________。（填字母）

a.混合气体的平均相对分子质量保持不变

b.1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂

c.CO2的转化率和H2的转化率相等

d.混合气体的密度保持不变

③反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，在起始温度（T1℃）、体积相同（2L）的两密闭容器中，改变条件，反应过程中部分数据见下表：

反应Ⅰ，前10min内的平均反应速率v(CH3OH)＝____________。达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡常数K(I)____________K(II)（填“>”、“<”或“＝”）；平衡时CH3OH的浓度c(I)____________c(II)（填“>”、“<”或“＝”）。

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