脱除沼气中的H2S具有重要意义，脱除H2S有多种方法。(1)受热分解法。将H2S和CH4混合气导入热解器，反应分两步进行。反应Ⅰ：2H2S(g)=2H2(g)+-组卷网

题型：解答题-原理综合题难度：0.65 引用次数：322 题号：21460986

脱除沼气中的H₂S具有重要意义，脱除H₂S有多种方法。
(1)受热分解法。将H₂S和CH₄混合气导入热解器，反应分两步进行。
反应Ⅰ：2H₂S(g)=2H₂(g)+S₂(g)

=169.8kJ/mol
反应Ⅱ：CH₄(g)+S₂(g)=CS₂(g)+2H₂(g)

=63.7kJ/mol
现将硫化氢和甲烷按照2：1体积比投料，并用N₂稀释，常压和不同温度下反应，反应相同时间后，H₂、S₂和CS₂体积分数如图所示。

①2H₂S(g)+CH₄(g)=CS₂(g)+4H₂(g)

=___________。
②1050℃时，H₂的体积分数为___________。
③在950℃~1150℃范围内，其他条件不变，随着温度的升高，S₂(g)的体积分数先增大而后减小，其原因可能是___________。
(2)光电催化法。某光电催化法脱除H₂S的原理如图所示。

①利用光电催化脱除H₂S的过程可描述为___________。
②与受热分解法相比，光电催化法的优点是___________。
(3)催化重整法。Fe₂O₃可以用作脱除H₂S的催化剂，脱除过程如图所示。

①Fe₂O₃脱除H₂S时需先进行吸附。利用如图乙进行吸附，比如图甲吸附能力强的原因是___________。
②脱除一段时间后，催化剂的活性降低，原因是___________。

23-24高三上·江苏苏州·阶段练习查看更多[1]

更新时间：2024-01-14 21:53:04 |

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【知识点】化学反应原理综合考查解读盖斯定律与热化学方程式解读新型电池解读

相似题推荐

解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)

解题方法

热化学与化学平衡电化学与化学平衡

【推荐1】二甲醚是一种重要的清洁燃料，可替代氟氯代烷作制冷剂，利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
2H₂（g）+CO（g）=CH₃OH（g） ΔH=-90.8 kJ·mol^-¹
2CH₃OH（g）=CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）   ΔH=-23.5 kJ·mol^-¹
CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g） ΔH=-41.3 kJ·mol^-¹
请回答下列问题。
(1)由 H₂和CO直接制备二甲醚的总反应：3H₂（g）+3CO（g）=CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的ΔH=________。一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的平衡转化率，可以采取的措施有________（填字母代号）。
a．高温高压               b．加入催化剂               c．分离出CO₂
d．增加CO的量        e．分离出二甲醚
(2)某温度下反应2CH₃OH（g）

CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH₃OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

物质	CH₃OH	CH₃OCH₃	H₂O
浓度/（mol·L^-¹）	0.44	0.6	0.6

①比较此时正、逆反应速率的大小：v_正___（填“＞”“＜”或“=”）v_逆。
②若加入CH₃OH后，经10 min反应达到平衡，此时c（CH₃OH）=________，该时间段内v（CH₃OH）=________。
(3)有研究者在催化剂（含Cu—Zn—Al—O和Al₂O₃）、压强为5.0 MPa的条件下，在相同时间内测得CH₃OCH₃产率随温度变化的曲线如图甲所示。其中CH₃OCH₃产率随温度升高而降低的原因可能是_____________________________________。

(4)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高、能量密度高等优点，可用于电化学降解治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO₃^-的原理如图乙所示。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应式为____________________；若电解过程中转移了2 mol电子，则阳极室减少的质量为_________g。

2020-05-08更新 | 211次组卷

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)

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【推荐2】(1)以甲烷为燃料制作新型燃料电池，电解质为氢氧化钾溶液。电池负反应式为_____________；放电时钾离子移向电池的____________________________________________（填“正”或“负”）极
(2)碳氢化合物完全燃烧生成CO₂和H₂O。常温常压下，空气中的CO₂溶于水，达到平衡时，溶液pH=5.60，c(H₂CO₃)=1.5×10^-5 mol·L^-1。若忽略水的电离及H₂CO₃的第二级电离，
则H₂CO₃

HCO₃^-＋H⁺的平衡常数K₁=___________（已知10^-5.60=2.5×10^-6）
(3)常温下，0.1 mol·L^-1NaHCO₃溶液的pH大于8，则溶液中
c(H₂CO₃)______c(CO₃^2-)（填“＞”、“=”或“＜”），原因是___________________（用离子方程式和必要的文字说明）。

2016-12-08更新 | 763次组卷

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)

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【推荐3】选择性催化还原技术(SCR技术)可有效降低柴油机尾气中

的排放。其原理是在催化剂作用下，用

等物质将尾气中的

转化为

。
(1)柴油机尾气中的

是由

和

在高温或放电条件下生成的。
①写出

的电子式：_______。
②高温尾气

中绝大多数为NO，推测

为_______(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)在催化剂作用下，

还原

的化学方程式为_______。
(3)用传感器检测NO的含量，其工作原理示意图如下：

①写出工作电极的电极反应式：_______。
②若用该传感器测定

的含量，则传感器信号响应方向(即电流方向)相反，从物质性质角度说明原因：_______。
(4)一种研究认为，有氧条件下

与NO在催化剂表面的催化反应历程如下(催化剂中部分原子未表示)：

①下列说法正确的是_______(填序号)。
a.过程涉及了配位键的形成与断裂
b.反应ⅰ~ⅵ均属于氧化还原反应
c.

与NO反应而不与

直接反应，体现了催化剂的选择性
②根据上图，写出

选择性催化还原NO的总反应方程式：_______。

2022-11-04更新 | 192次组卷

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)

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解题方法

热化学与化学平衡化学平衡与电解质溶液

【推荐1】氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物有多种方法。
（1）可利用甲烷催化还原氮氧化物。已知：
CH₄(g)+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) ΔH=-574kJ·mol^-1
CH₄(g)+2NO₂(g)=N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) ΔH=-867kJ·mol^-1
则CH₄(g)将NO(g)还原为N₂(g)的热化学方程式是____。
（2）汽车内燃机工作时发生的反应为N₂(g)+O₂(g)

2NO(g)，生成的NO是汽车尾气的主要污染物。T℃时，向5L恒容密闭容器中充入6.5mol N₂和7.5mol O₂，在5min时反应达到平衡状态，此时容器中NO的物质的量5mol(不考虑后续反应)。则5min内该反应的平均速率v(NO)=_____；在T℃时，该反应的平衡常数K=_____。
（3）汽车尾气中也含有CO，已知CO能发生可逆反应：CO(g)+H₂O(g)

CO₂(g)+H₂(g) ΔH=-41kJ·mol^-1。
①向某容器中充入1.0mol H₂O(g)和1.0mol CO(g)，在一定条件下发生上述反应。混合气体中CO的物质的量(mol)与时间关系如下表所示：

	0	5min	10min	15min	20min	25min
Ⅰ(800℃)	1.0	0.80	0.70	0.65	0.50	0.50
Ⅱ(800℃)	1.0	0.70	0.60	0.50	0.50	0.50

相对实验Ⅰ，实验Ⅱ改变的条件可能是_____。
②若开始时向绝热容器中投入一定量二氧化碳、氢气，在一定条件下发生上述可逆反应。下列图象正确且能说明可逆反应已达到平衡状态的是_____(填字母)。
A.

（4）利用ClO₂氧化氮氧化物反应过程如下：NO

NO₂N₂
反应Ⅰ的产物中还有两种强酸生成，其中硝酸与NO₂的物质的量相等，则其化学方程式是___。若有标准状况下11.2L N₂生成，共消耗ClO₂___g。

2020-03-07更新 | 86次组卷

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解题方法

反应热的计算氧化还原滴定和其他拓展（络合、沉淀、返滴）

【推荐2】H₂O₂是一种重要的化工原料，蒽醌法是工业上合成H₂O₂的主要方法，氢氧直接合成法是近年研发的新方法。
Ⅰ．蒽醌法的反应过程如下。

(1)已知：2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH₁ = -572 kJ·mol^-1
2H₂O₂(l) = 2H₂O(l) + O₂(g) ΔH₂ = -196 kJ·mol^-1
蒽醌法生产H₂O₂总反应的热化学方程式是_______。
(2)发生反应b时，消耗

与O₂的物质的量之比是_______。
(3)测定H₂O₂含量：取所得H₂O₂水溶液a mL，用c mol·L^-1 KMnO₄酸性溶液滴定，消耗KMnO₄酸性溶液v mL。已知：MnO

的还原产物是Mn²⁺。
① KMnO₄酸性溶液与H₂O₂反应的离子方程式是_______。
② 所得H₂O₂水溶液中H₂O₂的物质的量浓度是_______ mol·L^-1。
Ⅱ．氢氧直接合成法的反应过程如图所示。

(4)用同位素示踪法研究催化剂中H⁺的作用：用D₂(²H₂)代替H₂进行实验。催化剂中氢离子参与反应的证据是生成的过氧化氢中有_______。
(5)H₂转化率和H₂O₂选择性随反应时间的变化如图。已知：H₂O₂选择性是指H₂O₂在所有生成物中的占比。

用化学方程式解释H₂O₂选择性逐渐下降的可能原因：_______。

2021-04-05更新 | 317次组卷

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)

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解题方法

热化学与化学平衡电化学与电解质溶液

【推荐3】工业上常采用催化还原法和碱吸收法处理SO₂气体。
(1)如图：1 mol CH₄完全燃烧生成气态水的能最变化和1 mol S(g)燃烧的能量交化。

已知CH₄还原SO₂发生的反应为：CH₄(g)+2SO₂(g)

2H₂O(g)+2S(g)+CO₂(g)，则该反应的△H=____。
(2)焦炭还原二氧化硫的化学方程式：2C(s)+2SO₂(g)

S₂(g)+2CO₂(g)。一定压强下，向1 L密闭容器中充入足量的焦炭和l mol SO₂发生反应，测得SO₂的生成速率与S₂(g)的生成速率随温度变化关系如图所示：

①A、B、C、D四点对应的状态中，达到平衡状态的有____(填字母)。
②该反应的ΔH____0(填“＞”、“＜”或“=”)。
③下列能够增大SO₂平衡转化率的是____。
A．降低温度 B．增加固态C的量 C．增大容器体积 D．添加高效催化剂
(3)当吸收液失去吸收能力后通入O₂可得到NH₄HSO₄溶液，用如图所示装置电解所得NH₄HSO₄溶液可制得强氧化剂(NH₄)₂S₂O₈。请写出电解NH₄HSO₄，溶液的化学方程式____。

(4)用氨水吸收SO₂。将含SO₂的烟气通入该氨水中，当溶液显中性时，溶液中的

=____。(已知25℃，K_a1(H₂SO₃)=1.3

10^-2，K_a2(H₂SO₃)=6.0

10^-8)

2022-10-28更新 | 51次组卷

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解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)

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解题方法

原电池原理与化学电源电解原理及应用

【推荐1】镍镉电池是应用广泛的二次电池，其总反应为：Cd+2NiOOH+2H₂O

2Ni(OH)₂+ Cd(OH)₂，制造密封式镍镉电池的部分工艺如下：
I．Ni(OH)₂的制备
以硫酸镍(NiSO₄)为原料制备Ni(OH)₂的主要过程如下图所示。制备过程中，通过降低镍离子的浓度可以降低Ni(OH)₂沉淀速率，从而避免沉淀团聚，提升电池性能。

已知：Ni²⁺+6NH₃·H₂O=[Ni(NH₃)₆]²⁺+6H₂O
(1)操作a是___________。
(2)制备过程中，需先加氨水，再加过量NaOH，请分析：
①先加氨水的目的是___________。
②用化学平衡移动原理分析加入NaOH需过量的原因是___________。
(3)用无水乙醇代替水洗涤滤渣的优点是___________(答出1条即可)。
II．镍镉电池的组装
主要步骤：①将Ni(OH)₂和Cd(OH)₂固定，中间以隔膜隔开(如下图所示)；
②将多组上述结构串联；③向电池中注入KOH溶液；④密封。

(4)下列对镍镉电池组装和使用的分析正确的是___________ (填字母序号)。
a．密封镍镉电池可以避免KOH变质
b．镍电极为电池的负极，镉电极为电池的正极
c．电池组装后，应先充电，再使用
(5)该电池充电时，阳极反应式为___________，阴极反应式为___________。充电时，若Cd(OH)₂耗尽后继续充电，会造成安全隐患，镉电极上生成的气体是___________。
(6)已知：①隔膜可以透过阴离子和分子；②O₂可以与Cd发生反应生成Cd(OH)₂制造电池时，在镉电极加入过量的Cd(OH)₂，则Cd(OH)₂不会被消耗完，对电池进行过度充电保护，此时：OH^－从______电极区(填“镍”或“镉”)到______电极区(填“镍”或“镉”，下同)。O₂从______电极区到_____电极区。

2024-01-04更新 | 117次组卷

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解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)

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解题方法

新型化学电源 Ksp及其计算

【推荐2】2019年诺贝尔化学奖授予美国固体物理学家约翰·巴尼斯特·古迪纳夫(JohnBGoodenough)，英国化学家斯坦利·威廷汉(StanleyWhittingham)和日本化学家吉野彰(AkiraYoshino)，以表彰他们发明锂离子电池方面做出的贡献。

I．某废旧锂离子电池的正极材料主要含有LiCoO₂及少量Al、Fe等，处理该废料的一种工艺流程如图所示(已知：K_sp(Li₂CO₃)=1.6×10^-3，LiCoO₂难溶于水，具有强氧化性)：

①在碱溶的时候，有哪些措施可以提高反应速率？___________(写出两个方面)。

②图中用氨水调节溶液pH，得到的固体应为___________(填化学式)。为了使该物质从溶液中完全沉淀，应控制溶液pH在3.5左右。则该物质的K_sp数值约为___________(已知某离子浓度小于10^-5mol/L时沉淀完全)。

③该流程中分离出的Li₂CO₃可以和NH₄H₂PO₄及(CH₃COO)₂Fe制备正极材料LiFePO₄，已知NH₃·H₂O的电离常数K_b=2×10^-5mol/L，H₃PO₄的各级电离常数为K_a1=1×10^-2mol/L、K_a2=6.2×10^-8mol/L、K_a3=2.2×10^-13mol/L，则常温下NH₄H₂PO₄溶液中c(NH)___________c(H₂PO)(填“＞”、“＜”或“=”)。

Ⅱ．已知某锂离子电池的总反应为LiCoO₂＋xC₆Li_1-xCoO₂＋xLiC₆，一种太阳能储能电池的工作原理如图所示，回答下列问题：

①该锂离子电池充电时，Li^＋的移动方向___________(填“a到b”或“b到a”)。

②该锂离子电池放电时，a极上的电极反应式为___________。

Ⅲ．用锂电池电解物质的量均为0.1mol的CuCl₂和H₂SO₄溶于水制成的100mL混合溶液，用石墨做电极电解混合溶液，并收集两电极所产生的气体，通电一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同，则：

①电路中转移的电子数为___________。

②电解后溶液中剩余的溶质的浓度为___________(填字母序号)。

a．＜1mol/L b．=1mol/L c．＞1mol/L

2021-04-29更新 | 119次组卷

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)

解题方法

电化学与电解质溶液制备类化工流程

【推荐3】I．高铁酸钾( K₂FeO₄)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图是高铁电池的模拟实验装置：

（1）该电池放电时正极的电极反应式为_________________________________________；若维持电流强度为1A，电池工作十分钟，理论消耗Zn_______g（已知F=96500C／mol,小数点后保留1位）。
（2）盐桥中盛有饱和KC1溶液，此盐桥中氯离子向_______移动（填“左”或“右”）；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向_______移动（填“左”或“右”）。
（3）下图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有____。

Ⅱ．工业上湿法制备K₂FeO₄的工艺流程如图。

（4）完成“氧化”过程中反应的化学方程式：___FeCl₃+___NaOH+___NaClO=___Na₂FeO₄+___NaCl+___H₂O,其中氧化剂是_______（填化学式）。
（5）加入饱和KOH溶液的目的是_____________________。
（6）已知25℃时Ksp[Fe(OH)₃]=4.0×10^-38，此温度下若在实验室中配制5mol/L l00mL FeCl₃溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入_______mL 2 mol/L的盐酸（忽略加入盐酸体积）。

2018-09-22更新 | 450次组卷

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