1 . 不同催化剂作用下NH3还原NOx的机理与效果是研究烟气(含NOx、O2、N2等)脱硝的热点。
(1)NH3还原NO的主反应为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)。
已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)
；4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) 
上述主反应的
____ 。
(2)在某钒催化剂中添加一定量Cu2O可加快NO的脱除效率，其可能机理如图所示(*表示物种吸附在催化剂表面，部分物种未画出)。____ 。
②烟气中若含有SO2，会生成NH4HSO4堵塞催化剂孔道。生成NH4HSO4的化学方程式为____ 。
(3)将模拟烟气(一定比例NOx、NH3、O2和N2)以一定流速通过装有Fe/Zr催化剂的反应管，测得NOx转化率随温度变化的曲线如图所示。_____ 。
②温度高于450℃时，NOx转化率已降低为负值，其可能原因是____ 。
(1)NH3还原NO的主反应为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)。
已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)
；4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) 上述主反应的
(2)在某钒催化剂中添加一定量Cu2O可加快NO的脱除效率，其可能机理如图所示(*表示物种吸附在催化剂表面，部分物种未画出)。
②烟气中若含有SO2，会生成NH4HSO4堵塞催化剂孔道。生成NH4HSO4的化学方程式为
(3)将模拟烟气(一定比例NOx、NH3、O2和N2)以一定流速通过装有Fe/Zr催化剂的反应管，测得NOx转化率随温度变化的曲线如图所示。
②温度高于450℃时，NOx转化率已降低为负值，其可能原因是
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2 . 第三周期元素的单质及其化合物具有重要用途。在熔融状态下，可用金属钠制备金属钾；MgCl2可制备多种镁产品；铝—空气电池具有较高的比能量，在碱性电解液中总反应为4Al+3O2+4OH-+6H2O=4[Al(OH)4]-。高纯硅广泛用于信息技术领域，高温条件下，将粗硅转化为三氯硅烷(SiHCl3)，再经氢气还原得到高纯硅。硫有多种单质，如斜方硫(燃烧热为297kJ·mol–1)、单斜硫等。H2S可除去废水中Hg2+等重金属离子，H2S水溶液在空气中会缓慢氧化生成S而变浑浊。SO2催化氧化是工业制硫酸的重要反应之一，常用V2O5作催化剂。下列化学反应表示正确的是
| A．斜方硫燃烧：S(s，斜方硫)+O2(g)=SO2(g) ∆H=297kJ·mol–1 |
| B．CuSO4溶液中加入小粒金属钠：2Na+Cu2+=Cu+2Na+ |
C．SiHCl3转化为高纯硅：SiHCl3+H2 Si+3HCl |
| D．铝—空气电池放电时的负极反应：Al+4H2O-3e−=[Al(OH)4]-+4H＋ |
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解题方法
3 . 有效去除大气中的NOx和水体中的氮，并且转化为可利用的资源是重要课题。
(1)在微生物作用的条件下，
经过两步反应被氧化成
。两步反应的能量变化示意图如下：(aq)＋2O2(g)=(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) ΔH=_______ kJ·mol-1
(2)近年来，采用肼(N2H4)燃料电池为电源，用离子交换膜控制电解液中的c(OH-)制备纳米Cu2O备受关注，其模拟装置如图甲、乙。_______ (请填“C”或“D”)极相连。
②该电解池的阳极反应式为_______ 。
③该电解池(图乙)中离子交换膜为_______ (请填“阴”或“阳”)离子交换膜。
④理论上，每生产144g纳米Cu2O，需要消耗肼(N2H4)_______ mol。
(3)纳米颗粒在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示。_______ 。
②上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中_______ (填字母)的活化能。
A．*CO＋*OH→*CO＋*H2O
B．*CO→*OCH
C．*OCH2→*OCH3
D．*OCH3→*CH3OH
(4)磷酸铵镁(MgNH4PO4)沉淀法可去除水体中的氨氮(和NH3)。实验室中模拟氨氮处理：1 L的模拟氨氮废水(主要含)，置于搅拌器上，设定反应温度为25 ℃。先后加入MgCl2和Na2HPO4溶液，用NaOH调节反应pH，投加絮凝剂；开始搅拌，反应30 min后，取液面下2 cm处清液测定氨氮质量浓度。已知：常温下，磷酸铵镁(MgNH4PO4)微溶于水；H3PO4的Ka1=6.9×10-3， Ka2=6.2×10-8 ，Ka3=4.8×10-13。_______ 。
②当反应pH为9.0时，该沉淀法对氨氮的去除率达到最高，当pH继续增至10.0时，氨氮的去除率下降，原因是_______ 。
(1)在微生物作用的条件下，
经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下：
(aq)＋2O2(g)=(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) ΔH=(2)近年来，采用肼(N2H4)燃料电池为电源，用离子交换膜控制电解液中的c(OH-)制备纳米Cu2O备受关注，其模拟装置如图甲、乙。
②该电解池的阳极反应式为
③该电解池(图乙)中离子交换膜为
④理论上，每生产144g纳米Cu2O，需要消耗肼(N2H4)
(3)纳米颗粒在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示。
②上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中
A．*CO＋*OH→*CO＋*H2O
B．*CO→*OCH
C．*OCH2→*OCH3
D．*OCH3→*CH3OH
(4)磷酸铵镁(MgNH4PO4)沉淀法可去除水体中的氨氮(
和NH3)。实验室中模拟氨氮处理：1 L的模拟氨氮废水(主要含)，置于搅拌器上，设定反应温度为25 ℃。先后加入MgCl2和Na2HPO4溶液，用NaOH调节反应pH，投加絮凝剂；开始搅拌，反应30 min后，取液面下2 cm处清液测定氨氮质量浓度。已知：常温下，磷酸铵镁(MgNH4PO4)微溶于水；H3PO4的Ka1=6.9×10-3， Ka2=6.2×10-8 ，Ka3=4.8×10-13。
②当反应pH为9.0时，该沉淀法对氨氮的去除率达到最高，当pH继续增至10.0时，氨氮的去除率下降，原因是
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解题方法
4 . 硫、氮和磷是生物必须的营养元素，含硫、氮和磷的化合物在自然界中广泛存在。
(1)火山喷发产生H2S在大气中发生如下反应：
①
②
写出H2S(g)完全燃烧的热化学方程式_______ 。
(2)工业上可用NaClO碱性溶液吸收SO2.为了提高吸收效率，常用Ni2O3作为催化剂。反应过程中产生的四价镍和原子氧具有极强的氧化能力，可加快对SO2的吸收。该催化过程的示意图如下图所示。Ca(ClO)2也可用于脱硫，且脱硫效果比NaClO更好，原因是_______ 。_______ ；
②若无能量损失，相同条件下，SO2和NO的体积比为_______ 时，两种气体都能被完全处理。
(4)某含磷废水的主要成分是H3PO3.25℃时，向一定体积的亚磷酸(H3PO3，二元弱酸)溶液中滴加等物质的量浓度的NaOH溶液，混合液中含磷粒子的物质的量分数(
)与溶液pH的关系如下图所示。_______ 7(填“<”或“>”或“=”)。
②Na2HPO3其水解平衡常数
_______ (填数值)。
(5)太阳能光电催化——化学耦合分解H2S的装置如图所示。该太阳能光电催化——化学耦合分解H2S的过程可描述为_______ 。
(1)火山喷发产生H2S在大气中发生如下反应：
①
②
写出H2S(g)完全燃烧的热化学方程式
(2)工业上可用NaClO碱性溶液吸收SO2.为了提高吸收效率，常用Ni2O3作为催化剂。反应过程中产生的四价镍和原子氧具有极强的氧化能力，可加快对SO2的吸收。该催化过程的示意图如下图所示。Ca(ClO)2也可用于脱硫，且脱硫效果比NaClO更好，原因是
②若无能量损失，相同条件下，SO2和NO的体积比为
(4)某含磷废水的主要成分是H3PO3.25℃时，向一定体积的亚磷酸(H3PO3，二元弱酸)溶液中滴加等物质的量浓度的NaOH溶液，混合液中含磷粒子的物质的量分数(
)与溶液pH的关系如下图所示。
②Na2HPO3其水解平衡常数
(5)太阳能光电催化——化学耦合分解H2S的装置如图所示。该太阳能光电催化——化学耦合分解H2S的过程可描述为
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5 . 处理、回收和利用CO和CO2既能实现资源的综合利用，也是环境科学研究的热点课题。请回答下列问题：
(1)CO处理大气污染物
的相关原理为
，
为该反应的催化剂，过程如下：
若反应的正反应的活化能为
，则逆反应的活化能为_______ 
。
(2)在容积相同的密闭容器A(起始温度为450℃，恒温)、B(起始温度为450℃，绝热)中分别加入等量的、CO和相同催化剂。实验测得容器A、B中CO转化率随时间的变化关系如图所示。_______ (填“m”或“n”)曲线。
(3)已知反应的速率方程为
，其中k为速率常数，只和温度有关。为了提高反应速率，可采取的措施有_______。
(4)根据阿伦尼乌斯经验公式
(其中k为速率常数，R、C均为常数，
为活化能，T为绝对温度)，使用x和y两种不同的催化剂得到相关图像，如图所示。在外界因素相同的条件下使用x和y两种催化剂，活化分子百分数最高的是_______ (填“x”或“y”)，原因是_______ 。
中CO的平衡转化率随
及温度变化关系如下图所示：
)代替物质的量浓度(
)也可以表示平衡常数(记作
)，则该反应的
_______ (填表达式，不必代数计算)；如果提高，则
_______ (填“变大”“变小”或“不变”)。使用铁镁催化剂的实际工业流程中，一般采用400℃左右、
，采用此条件的原因可能是_______ 。
(1)CO处理大气污染物
的相关原理为，为该反应的催化剂，过程如下： 若反应
的正反应的活化能为，则逆反应的活化能为。(2)在容积相同的密闭容器A(起始温度为450℃，恒温)、B(起始温度为450℃，绝热)中分别加入等量的
、CO和相同催化剂。实验测得容器A、B中CO转化率随时间的变化关系如图所示。
(3)已知反应
的速率方程为，其中k为速率常数，只和温度有关。为了提高反应速率，可采取的措施有_______。| A．恒压条件下，通入 | B．恒容条件下，通入CO |
| C．降温 | D．缩小容器体积 |
(4)根据阿伦尼乌斯经验公式
(其中k为速率常数，R、C均为常数，为活化能，T为绝对温度)，使用x和y两种不同的催化剂得到相关图像，如图所示。在外界因素相同的条件下使用x和y两种催化剂，活化分子百分数最高的是
中CO的平衡转化率随及温度变化关系如下图所示：
)代替物质的量浓度()也可以表示平衡常数(记作)，则该反应的，则，采用此条件的原因可能是
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解题方法
6 . 化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。
(1)汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。
已知：
，则：
①反应
的
________ 。
②在600K时，将3.0molNO、3.6molCO通入固定容积3L的密闭容器中，20min后，反应达平衡，测得
的浓度为
，则NO的转化率α＝________ 。
③若改变下列条件之一，达新平衡时NO的体积分数一定减小的是________ （填序号）。
a.增加CO的量 b.加入催化剂 c.降低温度 d.扩大容器体积
(2)某实验小组在研究“反应条件对化学平衡的影响”时做了如下两个实验。
①探究浓度对平衡的影响
已知四氯合钴（Ⅱ）离子（蓝色）与六水合钴（Ⅱ）离子（粉红色）之间存在如下平衡：
。甲同学向某已呈现紫色的氯化钴溶液中通入HCl，发现溶液变为________ 色；乙同学向溶液中加水，平衡移动方向为________ （填“向右”、“向左”或“不移动”），说明原因________ 。
②运用数字化实验探究压强对平衡的影响
将一收集满干燥
的注射器与色度计、电脑连接，推压活塞可得到如下实验曲线。________ 。
(1)汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。
已知：
，则：①反应
的。②在600K时，将3.0molNO、3.6molCO通入固定容积3L的密闭容器中，20min后，反应达平衡，测得
的浓度为，则NO的转化率α＝③若改变下列条件之一，达新平衡时NO的体积分数一定减小的是
a.增加CO的量 b.加入催化剂 c.降低温度 d.扩大容器体积
(2)某实验小组在研究“反应条件对化学平衡的影响”时做了如下两个实验。
①探究浓度对平衡的影响
已知四氯合钴（Ⅱ）离子（蓝色）与六水合钴（Ⅱ）离子（粉红色）之间存在如下平衡：
。甲同学向某已呈现紫色的氯化钴溶液中通入HCl，发现溶液变为②运用数字化实验探究压强对平衡的影响
将一收集满干燥
的注射器与色度计、电脑连接，推压活塞可得到如下实验曲线。
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解题方法
7 . 推动
的综合利用实现碳中和是党中央作出的重大战略决策。
Ⅰ.催化加氢法：以下是催化加氢合成二甲醚发生的两个主要反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
(1)反应
___________ 。
(2)在恒压、和
起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时
的选择性随温度的变化如图。其中：的选择性
平衡转化率随温度升高而上升的原因是___________ 。
②220℃时，在催化剂作用下与反应一段时间后，测得的选择性为：
(图中
点)。不改变反应时间和温度，一定能提高选择性的措施有：___________ 。(答1点即可)
Ⅱ.催化加氢法：高炉气中捕集制
的综合利用示意图如图所示。
。
(3)T℃时，当吸收池中溶液的
时，此时该溶液中
=___________ 。
(4)电解池中电催化还原为
①在铂电极反应方程式为___________ 。
②铂电极上的副反应除析氢外，没有其它放电过程。若生成的电解效率
，当电路中转移
时，阴极室溶液的质量增加___________ 
。定义：
的综合利用实现碳中和是党中央作出的重大战略决策。Ⅰ.
催化加氢法：以下是催化加氢合成二甲醚发生的两个主要反应：反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
(1)反应
(2)在恒压、
和起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。其中：的选择性
平衡转化率随温度升高而上升的原因是②220℃时，在催化剂作用下
与反应一段时间后，测得的选择性为：(图中点)。不改变反应时间和温度，一定能提高选择性的措施有：Ⅱ.
催化加氢法：高炉气中捕集制的综合利用示意图如图所示。
。(3)T℃时，当吸收池中溶液的
时，此时该溶液中=(4)电解池中
电催化还原为①
在铂电极反应方程式为②铂电极上的副反应除析氢外，没有其它放电过程。若生成
的电解效率，当电路中转移时，阴极室溶液的质量增加。定义：
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解题方法
8 . 有效去除大气中的NOx和水体中的氮是环境保护的重要课题。
(1)已知：①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；ΔH1=-566.0kJ·mol-1
②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)；ΔH2=+64kJ·mol-1
反应：2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g)；ΔH3=________ 。
(2)近年研究发现，电催化CO2和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的KNO3溶液通CO2至饱和，在电极上反应生成
，电解原理如图所示。________ 。
(3)磷酸铵镁(MgNH4PO4)沉淀法可去除水体中的氨氮(NH
和NH3)。实验室中模拟氨氮处理：1L的模拟氨氮废水(主要含NH)，置于搅拌器上，设定反应温度为25℃。先后加入MgCl2和Na2HPO4溶液，用NaOH调节反应pH，投加絮凝剂；开始搅拌，反应30min后，取液面下2cm处清液测定氨氮质量浓度。
①生成磷酸铵镁沉淀的离子反应方程式为________ 。
②测得反应pH对氨氮去除率的影响如下图1所示，当pH从7.5增至9.0的过程中，水中氨氮的去除率明显增加，原因是________ 。
①NZVI/BC和(CuPd)/BC复合材料还原硝酸盐的反应机理如下图2所示，转化为N2或的过程可描述为________ 。去除率的影响如上图3，前200min内，pH=9.88时的去除率远低于pH=4.05时，其可能的原因是________ 。
(1)已知：①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；ΔH1=-566.0kJ·mol-1
②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)；ΔH2=+64kJ·mol-1
反应：2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g)；ΔH3=
(2)近年研究发现，电催化CO2和含氮物质(
等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的KNO3溶液通CO2至饱和，在电极上反应生成，电解原理如图所示。
(3)磷酸铵镁(MgNH4PO4)沉淀法可去除水体中的氨氮(NH
和NH3)。实验室中模拟氨氮处理：1L的模拟氨氮废水(主要含NH)，置于搅拌器上，设定反应温度为25℃。先后加入MgCl2和Na2HPO4溶液，用NaOH调节反应pH，投加絮凝剂；开始搅拌，反应30min后，取液面下2cm处清液测定氨氮质量浓度。①生成磷酸铵镁沉淀的离子反应方程式为
②测得反应pH对氨氮去除率的影响如下图1所示，当pH从7.5增至9.0的过程中，水中氨氮的去除率明显增加，原因是
①NZVI/BC和(CuPd)/BC复合材料还原硝酸盐的反应机理如下图2所示，
转化为N2或的过程可描述为 
去除率的影响如上图3，前200min内，pH=9.88时的去除率远低于pH=4.05时，其可能的原因是
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9 . 完成下列填空：
(1)
气态高能燃料乙硼烷
在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水放出
热量，其热化学方程式为：___________ ；
(2)甲烷还原方法是在催化剂作用下可消除氮氧化物(主要为
和)污染，
和
的混合物反应体系主要发生如下反应：
①
②
③
则反应
的
___________ 。
(3)天然气的一个重要用途是制取，其原理为：
。
①该反应的平衡常数表达式为___________ 。
②在密闭容器中通入物质的量浓度均为
的与，在一定条件下发生反应，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示，则压强P1_______ P2(填"大于”或“小于”)；压强为
时，在
点：v(正)______ v(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
可以去除烟气中的
，其反应原理如下：
；其他条件相同，以
(一种多孔性物质，每克的内表面积高达数百平方米，具有良好的吸附性能)作为催化剂，研究表明，在240℃以上发挥催化作用。反应相同的时间，的去除率随反应温度的变化如下图所示。240℃以前，随着温度的升高，去除率降低的原因是___________ 。240℃以后，随着温度的升高，去除率迅速增大的主要原因是___________ 。的资源化利用能有效减少排放，实现自然界中的碳循环。催化加氢合成甲烷过程中发生下列反应：
Ⅰ：
Ⅱ：
当
时，平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。800℃时，不同压强下的平衡转化率趋向于相等的原因是___________ 。
(1)
气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水放出热量，其热化学方程式为：(2)甲烷还原方法是在催化剂作用下可消除氮氧化物(主要为
和)污染，和的混合物反应体系主要发生如下反应：①②③则反应
的(3)天然气的一个重要用途是制取
，其原理为：。①该反应的平衡常数表达式为
②在密闭容器中通入物质的量浓度均为
的与，在一定条件下发生反应，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示，则压强P1时，在点：v(正)
可以去除烟气中的，其反应原理如下：；其他条件相同，以(一种多孔性物质，每克的内表面积高达数百平方米，具有良好的吸附性能)作为催化剂，研究表明，在240℃以上发挥催化作用。反应相同的时间，的去除率随反应温度的变化如下图所示。240℃以前，随着温度的升高，去除率降低的原因是去除率迅速增大的主要原因是
的资源化利用能有效减少排放，实现自然界中的碳循环。催化加氢合成甲烷过程中发生下列反应：Ⅰ：
Ⅱ：
当
时，平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。800℃时，不同压强下的平衡转化率趋向于相等的原因是
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10 . 合成是转化的一种应用，甲醇作为一种可再生能源，工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应一：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)ΔH1
反应二：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2
(1)相同条件下，反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3，则ΔH3=___________ (用ΔH1和ΔH2表示)。
(2)下表所列数据是反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1在不同温度下的化学平衡常数(K)。
①此反应的ΔH1___________ 0，ΔS___________ 0.(填“>”“=”或“<”)
②某温度下，将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，则CO的转化率是___________ ，此时的温度是___________ 。
③要提高CO的转化率，可以采取的措施是___________ 。
A．升温 B．恒容充入CO C．恒容充入H2 D．恒压充入惰性气体 E．分离出甲醇
(3)在水溶液中电解CO2生成甲醇的原理如图所示。___________ 。
②A极生成1mol甲醇时，B极生成气体在标准状况下的体积是___________ 。
反应一：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)ΔH1反应二：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2(1)相同条件下，反应CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH3，则ΔH3=(2)下表所列数据是反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH1在不同温度下的化学平衡常数(K)。| 温度/℃ | 250 | 300 | 350 |
| 平衡常数(K) | 2.04 | 0.27 | 0.012 |
②某温度下，将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，则CO的转化率是
③要提高CO的转化率，可以采取的措施是
A．升温 B．恒容充入CO C．恒容充入H2 D．恒压充入惰性气体 E．分离出甲醇
(3)在水溶液中电解CO2生成甲醇的原理如图所示。
②A极生成1mol甲醇时，B极生成气体在标准状况下的体积是
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