1 . 煤的洁净技术(包括固硫技术和脱硫技术两类)可有效降低燃煤废气中SO₂的含量，已成为我国解决环境问题的主导技术之一。
I．固硫技术：通过加入固硫剂，将硫元素以固体形式留在煤燃烧的残渣中。石灰石是常用的固硫剂，固硫过程中涉及的部分反应如下：
①CaCO₃(s)⇌CaO(s) + CO₂(g)△H₁= +178.30kJ/mol
②CaO(s) + SO₂(g) + 0.5O₂(g)⇌CaSO₄(s)△H₂= -501.92 kJ/mol
③CO(g) + 0.5O₂(g)⇌CO₂(g)△H₃
④CaSO₄(s) + CO(g)⇌CaO(s) + SO₂(g) + CO₂(g)△H₄= +218.92kJ/mol
(1)△H₃=________kJ/mol。
(2)在煤燃烧过程中常鼓入稍过量的空气以提高固硫率(燃烧残渣中硫元素的质量占燃煤中硫元素总质量的百分比)，结合反应②、③、④分析其原因：_________。
II．电化学脱硫技术是一种温和的净化技术，其基本原理为利用阳极反应产生的羟基自由基(·OH，氧元素为-1价)将燃煤中的含硫物质氧化除去，其装置示意图如图所示。

(3)阳极的电极反应式为____。
(4)补全用羟基自由基除去煤中二硫化亚铁(FeS₂)的反应的离子方程式：___；
___FeS₂+____·OH=________Fe³⁺+ ______SO+ _____H₂O +
(5)利用上述装置对某含FeS₂的煤样品进行电解脱硫，测得一定时间内随溶液起始pH的改变脱硫率(溶于水中的硫元素质量占煤样中硫元素总质量的百分比)的变化如图所示。pH大于1.5后脱硫率下降的可能原因有：随着pH的升高，反应物的氧化性或还原性降低；__。

2 . 二氧化氯()具有强氧化性，协同氨法同时脱硫脱硝具有高脱除率。
(1)单独参与脱硝过程中发生以下反应：
   
   
   
则反应的________
(2)的浓度、吸收液对脱硫脱硝效率的影响分别如图所示，

①最适宜的浓度为________；
②时，随着的增大，的脱除率下降，其可能的原因是__________
③时，会发生歧化反应：，当有完全反应时，转移电子数目为________；歧化反应生成的也可以作为氧化剂进行脱硝反应，写出碱性条件下将氧化为的离子方程式______________。
(3)工业上以不锈钢材料为阴极，表面覆盖金属氧化物的石墨为阳极，电解溶液制备。写出阳极产生的电极反应式________；此方法的缺点是所得产品纯度不高，气体中所含的杂质可能有_____________。

3 . 烟气（主要污染物SO₂、NO_x）经O₃预处理后用碱液吸收，可减少烟气中SO₂、NO_x的含量。常温下，O₃是一种有特殊臭味、稳定性较差的淡蓝色气体。O₃氧化烟气中NO_x时主要反应的热化学方程式为：
2NO(g) +O₂(g)＝2NO₂(g)　            H₁= a kJ·mol^－1
NO(g) +O₃(g)＝NO₂(g) +O₂(g)　   H₂= b kJ·mol^－1
4NO₂(g) +O₂(g) ＝2N₂O₅(g)　       H₃= c kJ·mol^－1
（1）反应6NO₂ (g) +O₃(g)＝3N₂O₅(g)   H＝____kJ·mol^－1。
（2）O₃氧化NO的氧化率随温度变化情况如图-1。随着温度升高NO的氧化率下降的原因可能是____。NO也可被O₃氧化为 NO₂、NO₃，用NaOH溶液吸收若只生成一种盐，该盐的化学式为____。
（3）一定条件下，向NO_x/O₃混合物中加入一定浓度的SO₂气体，进行同时脱硫脱硝实验。实验结果如图-2。同时脱硫脱硝时NO的氧化率略低的原因是____；由图可知SO₂对 NO的氧化率影响很小，下列选项中能解释该结果的是____（填序号）。
a．O₃氧化SO₂反应的活化能较大
b．O₃与NO反应速率比O₃与SO₂反应速率快
c．等物质的量的O₃与NO反应放出的热量比与SO₂反应的多

（4）尿素［CO(NH₂)₂］在高温条件下与NO反应转化成三种无毒气体，该反应的化学方程式为____。也可将该反应设计成碱性燃料电池除去烟气中的氮氧化物，该燃料电池负极的电极反应式是____。

4 . 化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式Q=cρV_总△T计算获得。
(1)盐酸浓度的测定：移取20.00mL特测液，加入指示利，用0.500mol/LNaOH溶液滴定至终点消耗NaOH溶液22.00mL。该盐酸浓度为_____mol/L。
(2)热量的测定：取上述NaOH溶液和盐酸各50mL进行反应，测得反应前后体系的温度值(℃)分别为T₀、T₁，则该过程放出的热量为_____J(c和ρ分别取4.18J/g·℃和1.0g/mL，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。
(3)借鉴(2)的方法，甲同学测量放热反应Fe(s)+CuSO₄ (aq)=FeSO₄(aq)+Cu(s)的焓变△H(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见如表。

	反应试剂		体系温度/℃
			反应前	反应后
ⅰ	0.20mol/LCuSO4溶液100mL	1.20gFe粉	A	b
ⅱ		0.56gFe粉	a	C

①温度：b_____c(填“>”“<”或“=”)。
②△H=_____(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。
(4)乙同学也借鉴(2)的方法，测量反应A：Fe(s)+Fe₂(SO₄)₃(aq)=3FeSO₄(aq)的焓变。
查阅资料：配制Fe₂(SO₄)₃溶液时需加入酸。加酸的目的是抑制Fe³⁺水解。
提出猜想：Fe粉与Fe₂(SO₄)₃溶液混合，在反应A进行的过程中，可能存在Fe粉和酸的反应。
验证猜想：用pH试纸测得Fe₂(SO₄)₃溶液的pH不大于1；向少量Fe₂(SO₄)₃溶液中加入Fe粉，溶液颜色变浅的同时有气泡冒出，说明存在反应A和_____(用离子方程式表示)。
实验小结：猜想成立，不能直接测反应A的焓变。
教师指导：鉴于以上问题，特别是气体生成带来的干扰，需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。
优化设计：乙同学根据相关原理，重新设计了优化的实验方案，获得了反应A的焓变。该方案为_____。
(5)化学能可转化为热能，写出其在生产或生活中的一种应用_____。

5 . 完成下列问题
(1)已知：①
②
则 ___________。
(2)已知：①
②
则表示氨气燃烧热的热化学方程式为___________，该反应可设计为碱性条件下的燃料电池，负极电极反应式为___________。
(3)已知几种化学键的键能和热化学方程式如下：

化学键
键能/()	391	193	243	a	432

，则a=___________。
(4)4种不饱和烃分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示。根据图示判断4种有机反应物中最稳定的是___________；反应(l)=(l)的___________。

6 . Ⅰ.我国要在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标，的捕集与转化是研究的重要课题。
(1)和重整可制合成气和，其热化学方程式为
已知下列热化学方程式：
反应1：
反应2：
反应3：
则___________
(2)一种电化学法将转化为乙烯的原理如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极。

①阴极上的电极反应式为___________。
②以铅蓄电池为电源，每生成乙烯，理论上需消耗铅蓄电池中的硫酸的物质的量为___________。
Ⅱ.过量含磷物质的排放会致使水体富营养化，因此发展水体除磷技术非常重要。常用的除磷技术有化学沉淀法，吸附法等。
(3)铁炭混合物在水溶液中形成微电池，铁转化为进一步被氧化为与结合成沉淀。铁炭总质量一定，反应时间相同，测得磷去除率随铁炭质量比的变化如图所示。

①当时，随着增加，磷去除率降低，原因是___________。
②当时，随着增加，磷去除率也降低。但降低幅度低于增加时的降低幅度，原因是___________。
(4)次磷酸根()具有较强的还原性。利用联合除去废水中次磷酸根，转化过程如图所示。

①转化(Ⅰ)除生成和羟基自由基外，还生成一种离子，其化学式为___________。
②利用联合除去废水中的过程可描述为___________。

7 . 氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。
(1)如图是N₂(g)和H₂(g)反应生成1molNH₃(g)过程中能量变化示意图，请写出N₂和H₂反应的热化学方程式：____________________________________。

(2)已知化学键键能是形成或断裂1mol化学键放出或吸收的能量，单位为kJ·mol^－1。

化学键	H—H	N≡N
键能/kJ·mol－1	435	943

试根据表中及(1)的图中数据计算N—H键的键能为________kJ·mol^－1。
(3)用NH₃催化还原NO_x还可以消除氮氧化物的污染。例如：
4NH₃(g)＋3O₂(g)=2N₂(g)＋6H₂O(g)ΔH₁＝－akJ·mol^－1①
N₂(g)＋O₂(g)=2NO(g)ΔH₂＝－bkJ·mol^－1②
若1molNH₃还原NO至N₂，则该反应过程中的反应热ΔH₃＝________kJ·mol^－1(用含a、b的式子表示)。
(4)氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水。科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极在碱性条件下发生反应的电极反应式为____________。

8 . NO_x(主要指NO和NO₂)和SO₂是大气主要污染物。有效去除大气中的NO_x和SO₂是环境保护的重要课题。
(1)用水吸收NO_x的相关热化学方程式如下：
2NO₂(g)+H₂O(l)=HNO₃(aq)+HNO₂(aq)     ΔH=-116.1kJ·mol^-1
3HNO₂(aq)=HNO₃(aq)+2NO(g)+H₂O(l)     ΔH=+75.9kJ·mol^-1
反应3NO₂(g)+H₂O(l)=2HNO₃(aq)+NO(g)的ΔH=_______kJ·mol^-1。
(2)电化学氧化法是一种高效去除废水中硫化物的方法，电解NaHS溶液脱硫的原理如图1所示。碱性条件下，HS^-首先被氧化生成中间产物S，S容易被继续氧化而生成硫单质。

①阳极HS^-氧化为S的电极反应式为_______。
②电解一段时间后，阳极的石墨电极会出现电极钝化，导致电极反应不能够持续有效进行，其原因是_______。
(3)新型氨法烟气脱硫技术采用氨吸收烟气中的SO₂生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵。亚硫酸铵又可用于燃煤烟道气脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式_______。
(4)在一定条件下，CO可以去除烟气中的SO₂，其反应原理为2CO+SO₂=2CO₂+S。其他条件相同、以比表面积大的γ—Al₂O₃作为催化剂，研究表明，γ—Al₂O₃在240℃以上发挥催化作用。反应相同的时间，SO₂的去除率随反应温度的变化如图2所示。

240℃以前，随着温度的升高，SO₂去除率降低的原因是_______。240℃以后，随着温度的升高，SO₂去除率迅速增大的主要原因是_______。

10 . 消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。
(1)已知：N₂(g)＋O₂(g)=2NO(g) ΔH=akJ·mol^-1
2NO(g)＋O₂(g)=2NO₂(g) ΔH=bkJ·mol^-1
4NH₃(g)＋5O₂(g)=4NO(g)＋6H₂O(l) ΔH=ckJ·mol^-1
则反应8NH₃(g)+6NO₂(g)=7N₂(g)+12H₂O(l)△H=___________kJ·mol^-1
(2)氮肥厂的废水中氮元素以NH₃•H₂O、NH₃和NH的形式存在，对氨氮废水无害化处理已成为全球科学研究热点，下面是两种电化学除氨氮的方法。
Ⅰ．方法一：电化学氧化法
有研究表明，当以碳材料为阴极，O₂可在阴极生成H₂O₂，并进一步生成氧化性更强的·OH，·OH可以将水中氨氮氧化为N₂。

①写出·OH去除氨气的化学反应方程式___________。
②阴极区加入Fe²⁺可进一步提高氨氮的去除率，分析Fe²⁺的作用___________，结合如图用必要的文字和化学用语解释___________。
Ⅱ．方法二：电化学沉淀法
已知：常温下MgNH₄PO₄•6H₂O、Mg₃(PO₄)₂和Mg(OH)₂的溶度积如下

物质	MgNH4PO4•6H2O	Mg3(PO4)2	Mg(OH)2
溶度积	2.5×10−13	1.04×10−24	1.8×10−11

用0.01mol/LNH₄H₂PO₄溶液模拟氨氮废水，电解沉淀原理如图甲，调节溶液初始pH=7，氨氮的去除率和溶液pH随时间的变化情况如图乙所示。

①用离子方程式表示磷酸铵镁沉淀的原理：Mg-2e^-=Mg²⁺，2H₂O+2e^-=H₂↑＋2OH^-，___________。
②反应1h以后，氨氮的去除率随时间的延长反而下降的原因___________。