我国对世界郑重承诺：2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，而研发CO2的碳捕捉和碳利用技术则是关键。
(1)大气中的CO2主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧，CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
①CH4(g)
C(s)+2H2(g) ΔH1=akJ•mol-1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=bkJ•mol-1
③2CO(g)CO2(g)+C(s) ΔH3=ckJ•mol-1
反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的ΔH=____ kJ•mol-1。
(2)多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类(如C2H4)的金属。如图1所示，电解装置中分别以多晶Cu和Pt为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，反应前后KHCO3浓度基本保持不变，温度控制在10℃左右。生成C2H4的电极反应式为_____ 。
(3)CO2的电化学催化还原具有条件温和、对环境友好的优点。Cu对CO2的电还原有一定的催化作用。在0.1mol•L-1CuSO4/H2SO4溶液中，改变沉积时间，进行恒电位沉积制备纳米Cu电极。图2是根据不同沉积时间制备的纳米Cu电极的循环伏安曲线作出的CO2的还原峰电流(峰电流越大，表明纳米Cu电极催化效果越好)与沉积时间的关系图，沉积时间超过50s，进一步延长沉积时间，纳米Cu电极催化效果减弱的原因是____ 。
(4)常温下，以NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na2CO3。用1LNa2CO3溶液将2.33gBaSO4固体全都转化为BaCO3，再过滤，所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为____ mol•L-1。
[已知：常温下Ksp(BaSO4)=1×10-11，Ksp(BaCO3)=1×10-10；忽略溶液体积变化]
(5)章根强课题组通过温和的自光刻技术制备出富含氧空位的Co(CO3)0.5(OH)•0.11H2O纳米线(用CoⅡ表示)，测试结果表明，该CoⅡ在可见光下具有优异的光催化CO2还原活性。分析表明，该CO2还原催化机理为典型的CoⅡ/CoI反应路径(如图3)。首先，光敏剂([Ru(bpy)3]2+)通过可见光照射被激发到激发态([Ru(bpy)3]2+*)，随后([Ru(bpy)3]2+*)被TEOA淬灭得到([Ru(bpy)3]+)还原物种，该还原物种将向CoⅡ供激发电子将CoⅡ还原为CoI，_____ 。(结合图示，描述CO2还原为CO的过程)
(1)大气中的CO2主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧，CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
①CH4(g)
C(s)+2H2(g) ΔH1=akJ•mol-1②CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2=bkJ•mol-1③2CO(g)
CO2(g)+C(s) ΔH3=ckJ•mol-1反应CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)的ΔH=(2)多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类(如C2H4)的金属。如图1所示，电解装置中分别以多晶Cu和Pt为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，反应前后KHCO3浓度基本保持不变，温度控制在10℃左右。生成C2H4的电极反应式为
(3)CO2的电化学催化还原具有条件温和、对环境友好的优点。Cu对CO2的电还原有一定的催化作用。在0.1mol•L-1CuSO4/H2SO4溶液中，改变沉积时间，进行恒电位沉积制备纳米Cu电极。图2是根据不同沉积时间制备的纳米Cu电极的循环伏安曲线作出的CO2的还原峰电流(峰电流越大，表明纳米Cu电极催化效果越好)与沉积时间的关系图，沉积时间超过50s，进一步延长沉积时间，纳米Cu电极催化效果减弱的原因是
(4)常温下，以NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na2CO3。用1LNa2CO3溶液将2.33gBaSO4固体全都转化为BaCO3，再过滤，所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为
[已知：常温下Ksp(BaSO4)=1×10-11，Ksp(BaCO3)=1×10-10；忽略溶液体积变化]
(5)章根强课题组通过温和的自光刻技术制备出富含氧空位的Co(CO3)0.5(OH)•0.11H2O纳米线(用CoⅡ表示)，测试结果表明，该CoⅡ在可见光下具有优异的光催化CO2还原活性。分析表明，该CO2还原催化机理为典型的CoⅡ/CoI反应路径(如图3)。首先，光敏剂([Ru(bpy)3]2+)通过可见光照射被激发到激发态([Ru(bpy)3]2+*)，随后([Ru(bpy)3]2+*)被TEOA淬灭得到([Ru(bpy)3]+)还原物种，该还原物种将向CoⅡ供激发电子将CoⅡ还原为CoI，
更新时间：2022-12-08 20:15:08
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
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【推荐1】钇的常见化合价为+3价，我国蕴藏着丰富的硅铍钇矿，其主要成分为一种铍钇的硅酸盐(
)，工业上通过如图所示生产流程可获得氧化钇和氧化铍。
已知：①
呈两性，
；
。
②25℃时，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表：
(1)硅铍钇矿石()中铁元素的价态为_______ ，浸取时金属元素形成硫酸盐，则浸取后钇的产物为_______ (填化学式)。
(2)矿渣的成分为
，酸化过程必须在较高温度下进行，若温度低会导致浸取率低，其原因是_______ ，图为硫酸钇和硫酸铍的溶解度随温度变化的曲线，浸取时最佳温度范围为_______ (填序号)。
A.10~20℃ B.20~30℃ C.40~50℃ D.80~100℃
(3)加入双氧水并同时调节pH除去铁，采取适当加热有利于铁的除去，其原因除了加快氧化速率，另一个原因是_______ 。
(4)除铁时需要控制pH范围是_______ ，通过计算说明沉铍时选择用氨水作为沉淀剂，而不选用NaOH溶液的原因是_______ 。
(5)草酸钇煅烧发生分解反应，产物中有两种气体，化学方程式为_______ 。
)，工业上通过如图所示生产流程可获得氧化钇和氧化铍。已知：①
呈两性， ； 。②25℃时，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表：
| 离子 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
 | 2.1 | 3.1 |
 | 6.2 | 8.4 |
(1)硅铍钇矿石(
)中铁元素的价态为(2)矿渣的成分为
，酸化过程必须在较高温度下进行，若温度低会导致浸取率低，其原因是A.10~20℃ B.20~30℃ C.40~50℃ D.80~100℃
(3)加入双氧水并同时调节pH除去铁，采取适当加热有利于铁的除去，其原因除了加快氧化速率，另一个原因是
(4)除铁时需要控制pH范围是
(5)草酸钇煅烧发生分解反应，产物中有两种气体，化学方程式为
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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【推荐2】科学家研究出一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”，其简单流程如图所示(条件及物质未标出)。
(1)已知：
、CO、
的标准燃烧热(ΔH)分别为
、
、
，则上述流程中第一步反应
的
___________ 。
(2)工业中和
制备甲醇的方程式为
，某温度下，将
和
充入体积不变的2L密闭容器中，发生上述反应，测得不同时刻反应前后的压强关系如下表，该温度下的平衡转化率为___________ 。
(3)某温度下，将和按物质的量之比1：3通入压强为8MPa的恒压密闭容器中，发生(2)中反应，达到平衡时，测得的平衡转化率为50%，则该反应条件下的平衡常数为
___________ 
(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(4)经催化加氢可合成低碳烯烃：
。在0.1MPa时，按
投料，如图所示为不同温度(T)下，平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。
①该反应的ΔH___________ (填“＞”或“＜”)。
②曲线c表示的物质为___________ 。
③为提高的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是___________ 。
(1)已知：
、CO、的标准燃烧热(ΔH)分别为、、，则上述流程中第一步反应的(2)工业中
和制备甲醇的方程式为，某温度下，将和充入体积不变的2L密闭容器中，发生上述反应，测得不同时刻反应前后的压强关系如下表，该温度下的平衡转化率为| 时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
 | 0.90 | 0.85 | 0.836 | 0.81 | 0.80 | 0.80 |
和按物质的量之比1：3通入压强为8MPa的恒压密闭容器中，发生(2)中反应，达到平衡时，测得的平衡转化率为50%，则该反应条件下的平衡常数为(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。(4)
经催化加氢可合成低碳烯烃：。在0.1MPa时，按投料，如图所示为不同温度(T)下，平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。①该反应的ΔH
②曲线c表示的物质为
③为提高
的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】氮元素也与碳元素一样存在一系列氢化物,如NH3、N2H4、N3H5、N4H6等。请回答下列有关问题：
（1）上述氮的系列氢化物的通式为____________ 。
（2）已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1,查阅文献资料，化学键键能如下表：
①氨分解反应NH3(g)
N2(g)+
H2(g)的活化能Ea1=300kJ·mol-1，则合成氨反应 N2(g)+H2(g)NH3(g)的活化能Ea2=___________ 。
②氨气完全燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式为__________________________ 。
③如右图是氨气燃料电池示意图。a电极的电极反应式为________________ 。
（3）已知NH3·H2O为一元弱碱。N2H4·H2O为二元弱碱，在水溶液中的一级电离方程式表示为：N2H4·H2O+H2O
N2H5·H2O++OH-。则可溶性盐盐酸肼(N2H6Cl2)第一步水解的离子方程式为__________________ ;溶液中离子浓度由大到小的排列顺序为___________________ 。
（4）通过计算判定(NH4)2SO3溶液的酸碱性(写出计算过程)________________________ 。(已知：氨水Kb=1.8×10-5;H2SO3 Ka1=1.3×10-2 Ka2=6.3×10-8)。
（1）上述氮的系列氢化物的通式为
（2）已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1,查阅文献资料，化学键键能如下表：
化学键 | H-H | N=N | N-H |
E/kJ·mol-1 | 436 | 946 | 391 |
N2(g)+H2(g)的活化能Ea1=300kJ·mol-1，则合成氨反应 N2(g)+H2(g)NH3(g)的活化能Ea2=②氨气完全燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式为
③如右图是氨气燃料电池示意图。a电极的电极反应式为
（3）已知NH3·H2O为一元弱碱。N2H4·H2O为二元弱碱，在水溶液中的一级电离方程式表示为：N2H4·H2O+H2O
N2H5·H2O++OH-。则可溶性盐盐酸肼(N2H6Cl2)第一步水解的离子方程式为（4）通过计算判定(NH4)2SO3溶液的酸碱性(写出计算过程)
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解答题-原理综合题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】甲烷是一种清洁燃料，与水制氢和天然气脱硫具有重要的现实意义。回答下列问题：
Ⅰ．一定条件下，甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应：
①
②
恒定压强为100kPa时，将
的混合气体投入反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
______ 
，反应在______ 条件下能自发进行。
(2)600℃时，
的平衡分压为______ kPa，反应②的物质的量分数的平衡常数
______ （用物质的量分数代替平衡浓度计算，保留2位有效数字）。
(3)系统中q的含量在700℃左右出现峰值，试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因：______ 。
Ⅱ．H2S与重整，不但可以消除污染，还可以制氢。主要反应如下：
。在研究反应发生的适宜条件时，Co助剂有稳定催化剂的作用。
(4)图（a）为800℃、
催化剂条件下投入等量
，不同投料比分别达到平衡时转化率、平均反应速率图。C组图像中平均速率最低的原因可能是______ ；相同质量的同种催化剂，在载体上的分散度越高，催化作用越强，原因是______ 。______ 反应（填化学方程式）。
Ⅰ．一定条件下，甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应：
①
②
恒定压强为100kPa时，将
的混合气体投入反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
，反应在(2)600℃时，
的平衡分压为(3)系统中q的含量在700℃左右出现峰值，试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因：
Ⅱ．H2S与
重整，不但可以消除污染，还可以制氢。主要反应如下： 。在研究反应发生的适宜条件时，Co助剂有稳定催化剂的作用。(4)图（a）为800℃、
催化剂条件下投入等量，不同投料比分别达到平衡时转化率、平均反应速率图。C组图像中平均速率最低的原因可能是
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解答题-实验探究题
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(0.4)
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【推荐2】中学教材对Cu与
的反应进行了讲解，但深入研究时用到了控制变量法（即有多个变量时，应该控制其他变量不变，只允许一个变量发生变化的研究方法），设计了如下的实验装置，并探讨了一些值得思考的问题．
Ⅰ．利用如图装置完成Cu与制取氮氧化物的反应．实验过程中可观察到装置B中液面上方为无色气体，C中液面上方为红棕色气体．___________ ；
(2)用化学方程式解释C中液面上方为红棕色气体的原理___________ ；
(3)将分液漏斗中液体换为稀硫酸和硝酸钠混合液也出现了溶解现象。此时烧瓶中发生反应的离子方程式为___________ ；
Ⅱ．深入研究时，有同学观察到了以下现象：实验1中蓝色溶液A遇铜片立即产生气泡；而相同条件下实验2中3mol/L硝酸遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生。实验操作如下：
分析蓝色溶液A的成分后，学习小组探究蓝色溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。
实验验证：
(4)将少量硫酸铜固体加入到
硝酸中，溶液呈蓝色，放入铜片，无明显变化。该同学这样做是为了验证___________ （填化学式）对该反应是否有催化作用。该同学这样做不能得出该物质不是催化剂的正确结论，还应该考虑___________ 和___________ 的影响；
(5)某同学又提出可能是
对该反应有催化作用。为了得出该结论，应该补充的实验为___________ （写实验操作及现象）。
的反应进行了讲解，但深入研究时用到了控制变量法（即有多个变量时，应该控制其他变量不变，只允许一个变量发生变化的研究方法），设计了如下的实验装置，并探讨了一些值得思考的问题．Ⅰ．利用如图装置完成Cu与
制取氮氧化物的反应．实验过程中可观察到装置B中液面上方为无色气体，C中液面上方为红棕色气体．
(2)用化学方程式解释C中液面上方为红棕色气体的原理
(3)将分液漏斗中液体换为稀硫酸和硝酸钠混合液也出现了溶解现象。此时烧瓶中发生反应的离子方程式为
Ⅱ．深入研究时，有同学观察到了以下现象：实验1中蓝色溶液A遇铜片立即产生气泡；而相同条件下实验2中3mol/L硝酸遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生。实验操作如下：
| 实验1 |
|
| 实验2 |
|
实验验证：
(4)将少量硫酸铜固体加入到
硝酸中，溶液呈蓝色，放入铜片，无明显变化。该同学这样做是为了验证(5)某同学又提出可能是
对该反应有催化作用。为了得出该结论，应该补充的实验为
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【推荐3】Fe、Co、Cu等金属在回收利用和污水处理等多个领域都具有应用价值。回答下列问题：
(1)在金属催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇，但若反应温度过高，乙二醇会深度加氢生成乙醇。
(g)+CO2(g)+3H2(g)⇌HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g) 
获取乙二醇的反应历程可分为如下2步：
I．
（g） 
II．
加氢生成乙二醇与甲醇。
①步骤II的热化学方程式是：_______ 。
②研究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为
)，实验数据见下表：
由上表可知，温度越高，EC的转化率越高，原因是_______ 。温度升高到220℃时，乙二醇的产率反而降低，原因是_______ 。
(2)多晶
是目前唯一被实验证实能高效催化还原为烃类(如
)的金属。如图所示，电解装置中分别以多晶和
为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，反应前后
浓度基本保持不变，温度控制在10℃左右，生成的电极反应式为_______ 。
(3)与反应如果用
作为催化剂，可以得到含有少量甲酸的甲醇。为研究催化剂的催化效率，将催化剂循环使用，相同条件下，随着循环使用次数的增加，甲醇产量如图所示，试推测甲醇产量变化的原因：_______ 。(Co的性质与
相似)
(4)酸性条件下，铁炭混合物处理污水中硝基苯时的物质转化示意图如图所示。
该物质转化示意图可以描述为_______ 。
和污水处理等多个领域都具有应用价值。回答下列问题：(1)
在金属催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇，但若反应温度过高，乙二醇会深度加氢生成乙醇。 (g)+CO2(g)+3H2(g)⇌HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g) 获取乙二醇的反应历程可分为如下2步：
I．
（g） II．
加氢生成乙二醇与甲醇。①步骤II的热化学方程式是：
②研究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为
)，实验数据见下表：| 反应温度/℃ |  的转化率/% | 乙二醇的产率/% |
| 160 | 23.8 | 23.2 |
| 180 | 62.1 | 60.9 |
| 200 | 99.9 | 94.7 |
| 220 | 99.9 | 92.4 |
(2)多晶
是目前唯一被实验证实能高效催化还原为烃类(如)的金属。如图所示，电解装置中分别以多晶和为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，反应前后浓度基本保持不变，温度控制在10℃左右，生成的电极反应式为 (3)
与反应如果用作为催化剂，可以得到含有少量甲酸的甲醇。为研究催化剂的催化效率，将催化剂循环使用，相同条件下，随着循环使用次数的增加，甲醇产量如图所示，试推测甲醇产量变化的原因：相似) (4)酸性条件下，铁炭混合物处理污水中硝基苯时的物质转化示意图如图所示。
该物质转化示意图可以描述为
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解答题-工业流程题
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(0.4)
解题方法
【推荐1】磷酸铁(
)常用作电极材料。以硫铁矿(主要成分是
，含少量
、
和
)为原料制备磷酸铁的流程如下：
已知几种金属离子沉淀的
如下表所示：
请回答下列问题：
(1)滤渣3的主要成分是___________ (写出化学式)。
(2)用
还原
的目的是___________ ，加入
的作用是___________ (用离子方程式表示)。
(3)试剂R宜选择___________(填字母)。
(4)检验“氧化”之后溶液是否含
的操作是___________ 。
(5)已知常温下，
。“沉铁”中为了使
，
最小为___________ 
。
)常用作电极材料。以硫铁矿(主要成分是，含少量、和)为原料制备磷酸铁的流程如下：已知几种金属离子沉淀的
如下表所示：| 金属氢氧化物 |  |  |  |
| 开始沉淀的 | 2.3 | 7.5 | 4.0 |
| 完全沉淀的 | 4.1 | 9.7 | 5.2 |
请回答下列问题：
(1)滤渣3的主要成分是
(2)用
还原的目的是的作用是(3)试剂R宜选择___________(填字母)。
| A．高锰酸钾 | B．稀硝酸 | C．双氧水 | D．次氯酸钠 |
的操作是(5)已知常温下，
。“沉铁”中为了使，最小为。
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】锂离子电池正极材料的回收利用具有重大的现实意义。将废旧钴酸锂电池经过放电、拆解等操作后获得正极材料(主要成分是LiCoO2、铝箔和炭黑等)，可采用湿法治金工艺回收正极材料中的金属，其流程如下：
(1)钴酸锂中Co元素的化合价为___________ 。
(2)加快碱浸的可行性措施是___________ 。(任意写一条)
(3)滤液I中的主要成分除了NaOH还有___________ 。(写化学式)
(4)“酸浸”中发生反应的离子方程式是___________ ；在酸浸过程中不使用盐酸做浸出剂的原因可能是___________ 。
(5)常温下，“沉钴”时加入碱使溶液pH = 8.5，此时溶液中c(Co2+)=___________ 。(已知：Ksp[Co(OH)2]=2×10-15)
(6)该工艺得到的Co(OH)2和Li2CO3混合后在空气中于800℃煅烧可进行LiCoO2材料再生，写出LiCoO2材料再生的化学方程式___________ 。
(1)钴酸锂中Co元素的化合价为
(2)加快碱浸的可行性措施是
(3)滤液I中的主要成分除了NaOH还有
(4)“酸浸”中发生反应的离子方程式是
(5)常温下，“沉钴”时加入碱使溶液pH = 8.5，此时溶液中c(Co2+)=
(6)该工艺得到的Co(OH)2和Li2CO3混合后在空气中于800℃煅烧可进行LiCoO2材料再生，写出LiCoO2材料再生的化学方程式
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
【推荐3】工业上以碳酸锰矿（主要成分为MnCO3，另含FeO、Fe2O3、CaO等杂质）为主要原料生产锰酸锂（LiMn2O4）的工艺流程如下：
已知：部分离子沉淀的pH值。
（1）为了提高碳酸锰矿浸出的速率，在“酸浸”时可采取的措施有：①适当升高温度；②搅拌；③_____ 等。
（2）氧化时发生的离子方程式：_________ 。
（3）加入CaO“除铁”的原理是____________ 。
（4）加入MnF2为了除去溶液中的Ca2＋，若控制溶液中F－浓度为3×10－3mol·L－1，则Ca2＋的浓度为________ mol·L－1[常温时，Ksp（CaF2）＝2.7×10－11]。
（5）“锂化”是将MnO2和Li2CO3按4∶1的物质的量比配料，球磨3～5 h，然后升温至600～750℃，保温24 h，自然冷却至室温得产品。升温到515℃时，开始有CO2产生，比预计碳酸锂的分解温度（723℃）低得多。可能的原因是________ 。
已知：部分离子沉淀的pH值。
| 离子 | 开始沉淀的pH值 | 沉淀完全时的pH值 |
| Mn2+ | 8.8 | 10.8 |
| Fe2+ | 7.5 | 9.5 |
| Fe3+ | 2.2 | 3.5 |
（1）为了提高碳酸锰矿浸出的速率，在“酸浸”时可采取的措施有：①适当升高温度；②搅拌；③
（2）氧化时发生的离子方程式：
（3）加入CaO“除铁”的原理是
（4）加入MnF2为了除去溶液中的Ca2＋，若控制溶液中F－浓度为3×10－3mol·L－1，则Ca2＋的浓度为
（5）“锂化”是将MnO2和Li2CO3按4∶1的物质的量比配料，球磨3～5 h，然后升温至600～750℃，保温24 h，自然冷却至室温得产品。升温到515℃时，开始有CO2产生，比预计碳酸锂的分解温度（723℃）低得多。可能的原因是
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐1】废气中的H2S可用电解、Fe2(SO4)3吸收和活性炭吸附氧化等多种方法脱除。
(1)电解法脱除：将烧碱吸收H2S后的溶液加入如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S2--2e-=S；(n-1)S+S2-= S
。___________ 。
② 电解后阳极区溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式为___________ 。
(2)Fe2(SO4)3吸收脱除：用Fe2(SO4)3溶液吸收H2S，其反应后的溶液可在硫杆菌作用下实现吸收液的再生。
① 用Fe2(SO4)3吸收液脱除H2S的原理经历三步。第一步：H2S(g)⇌H2S(aq)；第二步：H2S⇌H++HS-；第三步：HS-+2Fe3+= S↓+2Fe2++H+。一定条件下，Fe3+质量浓度及该溶液起始pH与脱硫率的关系如图1所示。当Fe3+质量浓度大于10 g·L-1时，随着Fe3+质量浓度的增大，脱硫率逐渐降低。其原因是___________ 。_______ 。___________ 。___________ 。
② 若水膜过厚，H2S的氧化去除率减小的原因是___________ 。
(1)电解法脱除：将烧碱吸收H2S后的溶液加入如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S2--2e-=S；(n-1)S+S2-= S
。
② 电解后阳极区溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式为
(2)Fe2(SO4)3吸收脱除：用Fe2(SO4)3溶液吸收H2S，其反应后的溶液可在硫杆菌作用下实现吸收液的再生。
① 用Fe2(SO4)3吸收液脱除H2S的原理经历三步。第一步：H2S(g)⇌H2S(aq)；第二步：H2S⇌H++HS-；第三步：HS-+2Fe3+= S↓+2Fe2++H+。一定条件下，Fe3+质量浓度及该溶液起始pH与脱硫率的关系如图1所示。当Fe3+质量浓度大于10 g·L-1时，随着Fe3+质量浓度的增大，脱硫率逐渐降低。其原因是
② 若水膜过厚，H2S的氧化去除率减小的原因是
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
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解题方法
【推荐2】Ⅰ．利用电化学方法可以将CO2有效地转化为HCOO−，装置如图所示。
(1)①在该装置中，右侧Pt电极的电极反应式为_______ 。
②装置工作时，阴极除有HCOO−生成外，还可能生成副产物H2降低电解效率。已知：电解效率=
×100％；若测得阴极区内的c(HCOO−)=0.03mol/L，电解效率为75％，则阴极和阳极生成的气体在标准状况下的体积总共_______ mL。(忽略电解前后溶液的体积变化)
Ⅱ．CH4与CO2的干法重整(DRM)反应可同时转化两种温室气体，并制备CO和H2.主要反应如下：
反应Ⅰ：CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH1；
反应Ⅱ：CH4(g)+3CO2(g)⇌4CO(g)+2H2O(g) ΔH2；
反应Ⅲ：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH3
已知：反应I、Ⅱ的自发均需高温条件。
(2)上述三个反应的平衡常数Kp、ΔH与温度T关系如图1所示。图中a点代表的是_______ (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)反应的ΔH，ΔH3=_______ kJ⋅mol−1。
(3)向密闭容器中，通入3molCO2和1molCH4，若仅考虑上述反应，平衡时CO2、CH4、CO、H2的物质的量随温度T的变化如图2所示。900K时，CH4的物质的量分数为_______ ，用各物质的物质的量分数表示反应Ⅲ的平衡常数Kx=_______ 。900K后随温度升高，H2物质的量减少的原因为_______ 。
(4)DRM反应目前普遍存在的一个难题是积碳，该过程与两个反应有关：①CH4→NiC+2H2 ΔH>0；②2CO⇌C+CO2 ΔH<0。目前积碳问题的解决方案主要有两种：A.提高原料气中CO2的占比；B.在常规的Ni催化剂中添加MgO，使其在催化剂表面与Ni形成共熔物。试解释这两种方法可以有效抑制积碳的原因_______ (答出两条即可)。
(1)①在该装置中，右侧Pt电极的电极反应式为
②装置工作时，阴极除有HCOO−生成外，还可能生成副产物H2降低电解效率。已知：电解效率=
×100％；若测得阴极区内的c(HCOO−)=0.03mol/L，电解效率为75％，则阴极和阳极生成的气体在标准状况下的体积总共Ⅱ．CH4与CO2的干法重整(DRM)反应可同时转化两种温室气体，并制备CO和H2.主要反应如下：
反应Ⅰ：CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH1；
反应Ⅱ：CH4(g)+3CO2(g)⇌4CO(g)+2H2O(g) ΔH2；
反应Ⅲ：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH3
已知：反应I、Ⅱ的自发均需高温条件。
(2)上述三个反应的平衡常数Kp、ΔH与温度T关系如图1所示。图中a点代表的是
(3)向密闭容器中，通入3molCO2和1molCH4，若仅考虑上述反应，平衡时CO2、CH4、CO、H2的物质的量随温度T的变化如图2所示。900K时，CH4的物质的量分数为
(4)DRM反应目前普遍存在的一个难题是积碳，该过程与两个反应有关：①CH4→NiC+2H2 ΔH>0；②2CO⇌C+CO2 ΔH<0。目前积碳问题的解决方案主要有两种：A.提高原料气中CO2的占比；B.在常规的Ni催化剂中添加MgO，使其在催化剂表面与Ni形成共熔物。试解释这两种方法可以有效抑制积碳的原因
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】中国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成，相关成果北京时间9月24日由国际知名学术期刊《科学》在线发表，因此的捕集及其资源化利用成为科学家研究的重要课题。
Ⅰ．二氧化碳合成“合成气”
(1)捕获的高浓度能与制备合成气
，该过程主要涉及以下反应：
①
②
③
④
根据盖斯定律，反应①的
___________ (写出代数式即可)。
Ⅱ．二氧化碳合成低碳烯烃
(2)用可再生能源电还原时，采用高浓度的
抑制酸性电解液中的析氢反应来提高乙烯的生成率，装置如图所示。阴极发生的反应为：_______ ；每转移
电子，阳极生成___________ 
气体(标准状况)
为原料合成涉及的主要反应如下：
A．
(主反应)
B．
(副反应)
其中，反应
的反应历程可分为如下两步：
a．
(反应速率较快)
b．
(反应速率较慢)
密闭容器中充入和
合成，发生主反应，温度对催化剂
性能的影响如图所示，工业生产综合各方面的因素，反应选择
的原因是_______ 。
主反应：
副反应：
某一刚性容器中充入
和
，在催化剂存在条件下进行反应，测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图所示。已知：选择性
。
平衡时，生成的
的物质的量是___________ 。
Ⅳ．新型二氧化碳固定法
(5)某课题组设计一种新型的固定方法，如图所示。若原料用
，则产物为___________ 。
的捕集及其资源化利用成为科学家研究的重要课题。Ⅰ．二氧化碳合成“合成气”
(1)捕获的高浓度
能与制备合成气，该过程主要涉及以下反应：①
②
③
④
根据盖斯定律，反应①的
Ⅱ．二氧化碳合成低碳烯烃
(2)用可再生能源电还原
时，采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高乙烯的生成率，装置如图所示。阴极发生的反应为：电子，阳极生成气体(标准状况)
为原料合成涉及的主要反应如下：A．
(主反应)B．
(副反应)其中，反应
的反应历程可分为如下两步：a．
(反应速率较快)b．
(反应速率较慢)密闭容器中充入
和合成，发生主反应，温度对催化剂性能的影响如图所示，工业生产综合各方面的因素，反应选择的原因是
主反应：
副反应：
某一刚性容器中充入
和，在催化剂存在条件下进行反应，测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图所示。已知：选择性。
平衡时，生成的的物质的量是Ⅳ．新型二氧化碳固定法
(5)某课题组设计一种新型的固定
方法，如图所示。若原料用，则产物为
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