回收利用含硫化合物有利于节约资源、保护环境。
(1)一种由含
的烟气回收硫磺的工艺为：将一部分含的烟气在空气中燃烧，将燃烧所得产物与剩余烟气混合，冷却后可回收得到单质硫
，该工艺中涉及反应为：
反应1：
反应2：
反应3：
①反应
________ 。
②如果上述反应均能完全进行，为提高硫磺的产率，该工艺中需要控制反应1和反应2的烟气的体积比是________ 。
(2)一种以
为原料，循环吸收烟气中
的物质转化关系如下，写出转化中由
制同时生成硫酸铵的化学反应方程式：________ 。
(3)一种以
为催化剂载体、
为催化剂的
还原烟气中制S的反应机理如题图1和题图2所示：
①图1中所示转化可以描述为分解为活性氢原子，________ 。
②图2中X的电子式为________ 。
③其他条件一定，改变起始时与的比例，反应相同时间，测得S的产率与温度和
比值的关系如题图所示，500℃时，比值为3时硫的产率小于比值为2时的原因是________ 。
(1)一种由含
的烟气回收硫磺的工艺为：将一部分含的烟气在空气中燃烧，将燃烧所得产物与剩余烟气混合，冷却后可回收得到单质硫，该工艺中涉及反应为：反应1：
反应2：
反应3：
①反应
②如果上述反应均能完全进行，为提高硫磺的产率，该工艺中需要控制反应1和反应2的烟气的体积比是
(2)一种以
为原料，循环吸收烟气中的物质转化关系如下，写出转化中由制同时生成硫酸铵的化学反应方程式：(3)一种以
为催化剂载体、为催化剂的还原烟气中制S的反应机理如题图1和题图2所示： ①图1中所示转化可以描述为
分解为活性氢原子，②图2中X的电子式为
③其他条件一定，改变起始时
与的比例，反应相同时间，测得S的产率与温度和比值的关系如题图所示，500℃时，比值为3时硫的产率小于比值为2时的原因是
更新时间：2023-06-21 21:03:30
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【推荐1】I．硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+
O2(g)=SO3(g) △H=-98 kJ/mol
回答下列问题：
(1)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为___________________ 。
II．向两份等体积、等浓度，pH不同的FeSO4溶液中逐滴加入NaClO溶液，实验测得溶液pH随加入NaClO溶液体积变化曲线如下图，实验现象如下表：
回答下列问题：
(2)a~b段主要反应的离子方程式为______________ 。
(3)d~e段主要反应的离子方程式为_________________ 。
III．磷化铝(AlP)和磷化氢(PH3)都是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。
(4) AlP 遇水蒸气会发生反应放出PH3气体，该反应的另一种产物的化学式为_________ 。
(5)工业制备PH3的流程如图所示。
①白磷和烧碱溶液反应的化学方程式为___________ ，次磷酸属于______ (填“一”“二”或“三”)元酸。
②若起始时有1 mol P4参加反应，则整个工业流程中共生成____ mol PH3。(不考 虑产物的损失)
O2(g)=SO3(g) △H=-98 kJ/mol回答下列问题：
(1)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为
II．向两份等体积、等浓度，pH不同的FeSO4溶液中逐滴加入NaClO溶液，实验测得溶液pH随加入NaClO溶液体积变化曲线如下图，实验现象如下表：
| 实验 | 实验现象 |
| I | 滴入V1 mL NaClO溶液产生大量红褐色沉淀 |
| II | 滴入V1 mLNaClO溶液，溶液变黄，未见沉淀，继续滴加出现红褐色沉淀 |
(2)a~b段主要反应的离子方程式为
(3)d~e段主要反应的离子方程式为
III．磷化铝(AlP)和磷化氢(PH3)都是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。
(4) AlP 遇水蒸气会发生反应放出PH3气体，该反应的另一种产物的化学式为
(5)工业制备PH3的流程如图所示。
①白磷和烧碱溶液反应的化学方程式为
②若起始时有1 mol P4参加反应，则整个工业流程中共生成
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【推荐2】工业上可用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：
（1）据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________ （用K1、K2表示）。500 ℃时测得反应③在某时刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L－1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v正________ v逆(填“>”、“＝”或“<”)。
（2）在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)—反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是_______________ 。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是______________ 。
| 化学反应 | 平衡常数 | 温度/℃ | |
| 500 | 800 | ||
①2H2(g)＋CO(g)  CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
| ②H2(g)＋CO2(g) H2O(g)＋CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
| ③3H2(g)＋CO2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) | K3 | ||
（1）据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝
（2）在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)—反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是
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【推荐3】SO2、NOx的含量是衡量大气污染的一个重要指标。工业上常采用催化还原法或吸收法处理SO2，催化还原SO2不仅可以消除SO2污染，而且可以得到有价值的中单质硫，采取氨水吸收NOx的方法去除NOx的污染，生成硝酸铵。
(1)已知CH4和S的燃烧热分别为a kJ/mol和bkJ/mol。在复合组分催化剂作用下，甲烷可使SO2转化为S，同时生成CO2和液态水，该反应的热化方程式为___________ 。
(2)用H2还原SO2生成S的反应分两步完成，如图甲所示，该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图乙所示：
分析可知X为___________ (写化学式)；0-t1时间段的反应温度为___________ ，0-t1时间段用SO2表示的化学反应速率为___________ 。
(3)焦炭催化还原SO2生成S2的化学方程式为 2C(s)+2SO2 (g)=S2(g)+2CO2(g)。在恒容容器中，浓度为1mol/L的SO2与足量焦炭反应，SO2的转化率随温度的变化如图丙所示。700℃时该反应的平衡常数为___________ 。
(4)25℃时，用1mol/L的Na2SO3溶液吸收SO2，当溶液的pH=7时，溶液中各离子浓度的大小关系为___________ 。(已知：H2SO3的电离常数Ka1=1.3×10-2，Ka2=6.2×10-8)
(5)利用双离子交换膜电解法可以从含硝酸铵的工业废水里生产硝酸和氨。阳极室得到的物质是___________ ，写出阳极反应方程式___________ ；阴极室得到的物质是___________ ，写出阴极反应及获得相应物质的方程式___________ 、___________ 。
(1)已知CH4和S的燃烧热分别为a kJ/mol和bkJ/mol。在复合组分催化剂作用下，甲烷可使SO2转化为S，同时生成CO2和液态水，该反应的热化方程式为
(2)用H2还原SO2生成S的反应分两步完成，如图甲所示，该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图乙所示：
分析可知X为
(3)焦炭催化还原SO2生成S2的化学方程式为 2C(s)+2SO2 (g)=S2(g)+2CO2(g)。在恒容容器中，浓度为1mol/L的SO2与足量焦炭反应，SO2的转化率随温度的变化如图丙所示。700℃时该反应的平衡常数为
(4)25℃时，用1mol/L的Na2SO3溶液吸收SO2，当溶液的pH=7时，溶液中各离子浓度的大小关系为
(5)利用双离子交换膜电解法可以从含硝酸铵的工业废水里生产硝酸和氨。阳极室得到的物质是
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解题方法
【推荐1】合成氨是目前转化空气中氮最有效的工业方法，其反应历程和能量变化的简图如图：(图中ad表示物质吸附在催化剂表面时的状态)
2NH3(g)的△H=______ kJ•mol-1，对总反应速率影响较大的是步骤_______ 。(填写编号)
(2)若改变某一条件，使合成氨的化学反应速率加快，下列解释正确的是_______ 。
(3)下列关于硫酸工业和合成氨工业说法错误的是_______ 。
合成氨厂的CO2可用于合成重要化工原料CH3OH，主要反应为：3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。向两个容积固定为2L的密闭容器中分别充入比例相同，但总量不同的H2和CO2气体，H2的平衡转化率与初始充入物质的量(n)、反应温度(T)的关系如图所示。_______ mol•L-1•min-1。
(5)由图可判断该反应是_______ (选填“吸热”或“放热”)反应，在______ (填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(6)判断图中n1、n2相对大小：n1______ n2。(选填“＜”或“＞”)
2NH3(g)的△H=(2)若改变某一条件，使合成氨的化学反应速率加快，下列解释正确的是
| A．升高温度，使单位体积内活化分子百分数增加 |
| B．增加反应物的浓度，使活化分子百分数增加 |
| C．使用催化剂，能降低反应活化能，使单位体积内活化分子数增加 |
| D．增大压强，能降低反应的活化能，使单位体积内活化分子数增加 |
(3)下列关于硫酸工业和合成氨工业说法错误的是
| A．都采用了高压 | B．都使用了催化剂 |
| C．生产流程中都有造气和净化 | D．都使用了热交换器 |
合成氨厂的CO2可用于合成重要化工原料CH3OH，主要反应为：3H2(g)+CO2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)。向两个容积固定为2L的密闭容器中分别充入比例相同，但总量不同的H2和CO2气体，H2的平衡转化率与初始充入物质的量(n)、反应温度(T)的关系如图所示。
(5)由图可判断该反应是
(6)判断图中n1、n2相对大小：n1
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【推荐2】硫酸的消费量常用来衡量一个国家工业发展水平，其中
的催化氧化是重要的一步。
I．科研人员使用
为基础固硫材料，复合不同的催化剂(
)催化向
的转化，同时研究了不同温度下使用三种催化剂对
固硫效率(用单位时间转化率表示)的影响如下图：
(1)仅使用而不使用催化剂获得X线的实验目的是_______ ﹔
(2)下列有关说法正确的是_______
a．三种催化剂中
催化剂效率最低
b．同温同压下，使用复合催化剂有利于提高的平衡产率
c．如上图为
为催化剂时的反应机理，由图可知
比
更易获得电子
d．温度越高一定越有利于催化剂催化效率的提升
(3)某催化氧化生成反应的速率方程为：
，根据表中数据可得：
_______ 、
_______ 、
_______ 。
Ⅱ．在恒温恒压下，向密闭容器中充入
和
混合气体，
后，反应达到平衡，生成
气体
，同时放出热量
。请回答下列问题：
(4)该反应的热化学方程式为_______ 。
(5)在该条件下，反应前后容器的体积之比为_______ 。
(6)若把“恒温恒压”改为“恒压绝热条件”反应，平衡后
_______ (填“>”、“<”或“=”)。
的催化氧化是重要的一步。I．科研人员使用
为基础固硫材料，复合不同的催化剂()催化向的转化，同时研究了不同温度下使用三种催化剂对固硫效率(用单位时间转化率表示)的影响如下图：(1)仅使用
而不使用催化剂获得X线的实验目的是(2)下列有关说法正确的是
a．三种催化剂中
催化剂效率最低b．同温同压下，使用复合催化剂有利于提高
的平衡产率c．如上图为
为催化剂时的反应机理，由图可知比更易获得电子d．温度越高一定越有利于催化剂催化效率的提升
(3)某
催化氧化生成反应的速率方程为：，根据表中数据可得：| 实验 |  |  |  |  |
| 1 | m | n | p | q |
| 2 |  | n | p |  |
| 3 | m | n |  |  |
| 4 | m |  | p |  |
Ⅱ．在恒温恒压下，向密闭容器中充入
和混合气体，后，反应达到平衡，生成气体，同时放出热量。请回答下列问题：(4)该反应的热化学方程式为
(5)在该条件下，反应前后容器的体积之比为
(6)若把“恒温恒压”改为“恒压绝热条件”反应，平衡后
(填“>”、“<”或“=”)。
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【推荐3】乙烯被广泛用于合成聚乙烯等聚合产品。工业生产的乙烯中含有的少量乙炔会导致聚合催化剂中毒失活，含有的乙烷会使聚合过程终止。因此乙炔的选择加氢制乙烯在生产中有重大经济意义。反应原理如下：
反应
(主反应)
反应
(副反应)
回答下列问题：
(1)分别以
乙炔和 氢气或 乙烯为初始原料，在 
下，使用对反应 
选择性好的催化剂，分别在恒压容器中反应，达平衡时，以乙炔和氢气为原料，体系向环境放热
以乙烯为原料，体系从环境吸热
，忽略副反应热效应，反应焓变
___________ 
。
(2)初始条件同上，
表示某物种 
的物质的量与除 外其它各物种总物质的量之比，
和 
随时间
变化关系如图所示，实验测得
，则图中表示 变化的曲线是___________ ；反应I平衡常数Kp=___________ 
；以乙炔和氢气为原料时，
时刻 
___________ 。
(3)
在催化剂表面逐步加氢，当变成 
时，可从催化剂表面脱附生成 
也可以继续加氢。清华大学李亚林团队找到一种催化剂，可使 脱附生成 
而不继续加氢，使催化产物停留在乙烯而不继续加氢生成乙烷。下面是两种催化剂(① 
和② 
)分别催化乙炔加氢的反应机理：
在催化剂②作用下，倾向于___________ (填“脱附”或“加氢”)，结合图中数据，推测清华大学团队找到的理想催化剂是___________ (填“①”或“②”)，原因是在该催化剂上的脱附能___________ (填“高于”或“低于”) 进一步加氢需要突破的能垒，该催化剂具有好的选择性。
反应
(主反应)反应
(副反应)回答下列问题：
(1)分别以
乙炔和 氢气或 乙烯为初始原料，在 下，使用对反应 选择性好的催化剂，分别在恒压容器中反应，达平衡时，以乙炔和氢气为原料，体系向环境放热以乙烯为原料，体系从环境吸热，忽略副反应热效应，反应焓变。(2)初始条件同上，
表示某物种 的物质的量与除 外其它各物种总物质的量之比，和 随时间变化关系如图所示，实验测得，则图中表示 变化的曲线是；以乙炔和氢气为原料时，时刻 (3)
在催化剂表面逐步加氢，当变成 时，可从催化剂表面脱附生成 也可以继续加氢。清华大学李亚林团队找到一种催化剂，可使 脱附生成 而不继续加氢，使催化产物停留在乙烯而不继续加氢生成乙烷。下面是两种催化剂(① 和② )分别催化乙炔加氢的反应机理：在催化剂②
作用下，倾向于的脱附能进一步加氢需要突破的能垒，该催化剂具有好的选择性。
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解答题-实验探究题
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(0.4)
【推荐1】纯碱是一种重要的化工原料，具有广泛的用途。实验室利用氯化钠和碳酸氢铵制备纯碱并测定产品中碳酸氢钠的含量，具体步骤如下：
步骤i．精制氯化钠
取饱和粗盐水并加热，向其中加入饱和
溶液调节pH至11，有大量胶状沉淀析出；继续加热至沸，趁热过滤，滤液用盐酸调节pH至7。
步骤ⅱ．制备纯碱
在
水浴条件下，向上述滤液中加入碳酸氢铵粉末，搅拌至反应完全；冷却后过滤得到碳酸氢钠晶体；用碳酸氢钠饱和过的酒精水溶液洗涤晶体；加热使其分解得到产品。
步骤ⅲ．产品中碳酸氢钠含量的测定
称取a g产品加水溶解，滴加指示剂M，用
盐酸逐滴滴定，并不断振荡，到达终点时消耗盐酸
；滴加指示剂N，继续用上述盐酸滴定，到达终点时消耗盐酸总体积
。
已知：相关物质的溶解度如下
说明：“—”表示该物质在相应温度下已开始分解。
回答下列问题：
(1)步骤ⅰ中，胶状沉淀的成分为
，生成该沉淀的离子方程式为________________ ；
(2)步骤ⅰ中，沉淀析出后需继续加热煮沸一段时间，其目的为________________ ；
(3)步骤ⅱ中，选择水浴的原因为________________ ；
(4)步骤ⅱ中，用碳酸氢钠饱和过的酒精水溶液洗涤晶体可除去的杂质为________________ ；
(5)步骤ⅲ中，用到的玻璃仪器除胶头滴管外还需要下列仪器中的________ （填仪器名称）；________ ；滴定过程中，盐酸需要逐滴加入并不断振荡的原因为________________ ；选择指示剂N时，滴定终点溶液颜色变化为________________ ；
(7)产品中碳酸氢钠的质量分数为________ （用含字母的代数式表示）。
步骤i．精制氯化钠
取饱和粗盐水并加热，向其中加入饱和
溶液调节pH至11，有大量胶状沉淀析出；继续加热至沸，趁热过滤，滤液用盐酸调节pH至7。步骤ⅱ．制备纯碱
在
水浴条件下，向上述滤液中加入碳酸氢铵粉末，搅拌至反应完全；冷却后过滤得到碳酸氢钠晶体；用碳酸氢钠饱和过的酒精水溶液洗涤晶体；加热使其分解得到产品。步骤ⅲ．产品中碳酸氢钠含量的测定
称取a g产品加水溶解，滴加指示剂M，用
盐酸逐滴滴定，并不断振荡，到达终点时消耗盐酸；滴加指示剂N，继续用上述盐酸滴定，到达终点时消耗盐酸总体积。已知：相关物质的溶解度如下
温度 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
| 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 | 37.3 | 37.8 |
| 15.8 | 21.0 | 27.0 | — | — | — | — |
| 8.15 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | 14.5 | 16.4 | — |
| 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 50.4 | 55.2 | 60.2 |
回答下列问题：
(1)步骤ⅰ中，胶状沉淀的成分为
，生成该沉淀的离子方程式为(2)步骤ⅰ中，沉淀析出后需继续加热煮沸一段时间，其目的为
(3)步骤ⅱ中，选择
水浴的原因为(4)步骤ⅱ中，用碳酸氢钠饱和过的酒精水溶液洗涤晶体可除去的杂质为
(5)步骤ⅲ中，用到的玻璃仪器除胶头滴管外还需要下列仪器中的
(7)产品中碳酸氢钠的质量分数为
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【推荐2】工业生产无铁硫酸铝，以硫酸浸取铝土矿(主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2)得含铁(Fe3+)的硫酸铝溶液，加热到一定温度，搅拌，加入一定量高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液，在溶液中生成活性二氧化锰，调节溶液的pH，反应一段时间，二氧化锰和Fe(OH)3发生吸附共沉作用，最终得到无铁硫酸铝产品。
(1)硫酸浸取铝土矿时主要反应的离子方程式为___________ 。
(2)完成高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应的化学方程式：KMnO4+MnSO4+H2O=___________ 。
(3)调节pH的作用是___________ 。
(4)操作1的名称为___________ ，实验室进行操作2用到的陶瓷质 仪器有___________ 。
(5)下列有关工艺的说法正确的是___________(填字母)。
(6)氧化镁熔沸点高，可制造耐火、耐高温器材，其晶胞结构如图所示。该晶体中每个
周围与它最近且距离相等的
数为___________ ；若该立方晶胞参数为
，
为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为___________ 
(用含a、的代数式表示)。
(1)硫酸浸取铝土矿时主要反应的离子方程式为
(2)完成高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应的化学方程式：KMnO4+MnSO4+H2O=
(3)调节pH的作用是
(4)操作1的名称为
(5)下列有关工艺的说法正确的是___________(填字母)。
| A．可以向溶液中再加入铝土矿粉等调节pH |
| B．溶液的碱性越强，则除铁效果越好，而且不会影响硫酸铝的产率 |
| C．活性二氧化锰生成量应适宜，不足时铁的去除率较低，过量时会增加成本 |
| D．可以直接向溶液中加入二氧化锰粉末以除去Fe(OH)3 |
(6)氧化镁熔沸点高，可制造耐火、耐高温器材，其晶胞结构如图所示。该晶体中每个
周围与它最近且距离相等的数为，为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为(用含a、的代数式表示)。
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【推荐3】铂钌催化剂是甲醇燃料电池的阳极催化剂。一种以钌矿石[主要含
，还含少量的FeO、MgO、RuO4、CaO、SiO2]为原料制备钌(Ru)的流程如图。回答下列问题：
(1)
中Fe的化合价为_______ 。
(2)“酸浸”时，Na2SO3的作用是_______ 。“滤渣”的主要成分有SiO2和_______ (填化学式)。“酸浸”中钌的浸出率与浸出温度、pH的关系如图所示，“酸浸”的最佳条件是_______ 。
(3)“除铁”的离子方程式为_______ (提示：1molNaClO3参与反应，转移6mol电子)。
(4)“灼烧”时Ar的作用是_______ 。
(5)某工厂用10t钌矿石[含8.84tRu(CO3)2、165kgRuO4]，最终制得3636kgRu，则Ru的产率为_______ (结果保留三位有效数字)。
，还含少量的FeO、MgO、RuO4、CaO、SiO2]为原料制备钌(Ru)的流程如图。回答下列问题：(1)
中Fe的化合价为(2)“酸浸”时，Na2SO3的作用是
(3)“除铁”的离子方程式为
(4)“灼烧”时Ar的作用是
(5)某工厂用10t钌矿石[含8.84tRu(CO3)2、165kgRuO4]，最终制得3636kgRu，则Ru的产率为
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