1 . 氢气是一种清洁能源，研究制氢技术具有重要意义。
(1)一种高温固体氧化物电解水制氢原理如图所示。通过施加高温下的电压，使电解质中的
从阴极一侧迁移到阳极一侧，同时氧化为
。___________ (用电极反应式表示)。
②电解质常选用铈(
)的氧化物，晶胞结构如图所示，其化学式为___________ 。
进入氧化物晶格后(
取代部分)，电解效率显著提升，其原因是___________ 。
(2)乙醇-水催化重整可获得
。其主要反应为：
在
、
时，若仅考虑上述反应，平衡时
和
的转化率随温度的变化如图所示。
的
___________ 
。
②平衡时，的产率随温度的变化为___________ 。
(3)在“
”催化作用下，乙醇-水催化重整中部分物种变化路径如图所示。
的
催化剂几乎没有催化活性的原因可能是___________ 。
ii.若用
标记乙醇
，最终产物中含的物质化学式为___________ 。
(1)一种高温固体氧化物电解水制氢原理如图所示。通过施加高温下的电压，使电解质中的
从阴极一侧迁移到阳极一侧，同时氧化为。
②电解质常选用铈(
)的氧化物，晶胞结构如图所示，其化学式为
进入氧化物晶格后(取代部分)，电解效率显著提升，其原因是(2)乙醇-水催化重整可获得
。其主要反应为： 在
、时，若仅考虑上述反应，平衡时和的转化率随温度的变化如图所示。
的。②平衡时，
的产率随温度的变化为(3)在“
”催化作用下，乙醇-水催化重整中部分物种变化路径如图所示。
的催化剂几乎没有催化活性的原因可能是ii.若用
标记乙醇，最终产物中含的物质化学式为
您最近半年使用：0次
2024·江苏·模拟预测
2 . CO、SO2等烟道气对环境有污染，需经处理后才能排放，处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S(l)：2CO(g)+SO2(g)=S(l)+2CO2(g) ΔH。回答下列问题：
(1)已知CO的燃烧热为283.0 kJ⋅mol-1，S(l)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.8 kJ⋅mol-1。则上述反应的ΔH=___________ kJ⋅mol-1。
(2)其他条件相同、催化剂不同时发生上述反应。SO2的转化率随反应温度的变化如图1所示。Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高，不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3的主要优点是___________ 。___________ mol⋅L-1⋅min-1。
②2 min后改变下列条件能使上述反应的速率增大，且平衡向正向移动的是___________ (填字母)。
a．选用更高效的催化剂 b．升高温度 c．及时分离出CO2 d．增加CO的浓度
(4)在密闭容器中，充入2 mol CO和1 mol SO2，发生上述反应，SO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图3所示。___________ 。
②B点对应条件下Kx=___________ [对于反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)，Kx= 
，x为物质的量分数]。
③A点和C点压强平衡常数之比为___________ (用分压代替浓度，分压=总压×物质的量分数)。
(1)已知CO的燃烧热为283.0 kJ⋅mol-1，S(l)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.8 kJ⋅mol-1。则上述反应的ΔH=
(2)其他条件相同、催化剂不同时发生上述反应。SO2的转化率随反应温度的变化如图1所示。Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高，不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3的主要优点是
②2 min后改变下列条件能使上述反应的速率增大，且平衡向正向移动的是
a．选用更高效的催化剂 b．升高温度 c．及时分离出CO2 d．增加CO的浓度
(4)在密闭容器中，充入2 mol CO和1 mol SO2，发生上述反应，SO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图3所示。
②B点对应条件下Kx=
pC(g)+qD(g)，Kx= ，x为物质的量分数]。③A点和C点压强平衡常数之比为
您最近半年使用：0次
名校
3 . 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＋ |
您最近半年使用：0次
名校
解题方法
4 . 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
您最近半年使用：0次
名校
5 . 电催化还原CO2是当今资源化利用二氧化碳的重点课题。
(1)利用CO2合成淀粉
①
②
③
___________ (填“高温自发”“低温自发”或“任何温度下都自发”)。
(2)一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上)电催化还原CO2的装置示意图如图1所示.控制其他条件相同，将一定量的CO2通入该电催化装置中，阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图2所示.___________ 。
②控制电压为0.8V，电解时转移电子的物质的量为___________ mol。
③科研小组利用13CO2代替原有的CO2进行研究，其目的是___________ 。
(3)一种铜基复合电极材料Au/Cu2O的制备方法：将一定量Cu2O分散至水与乙醇的混合溶液中，向溶液中逐滴滴加HAuCl4(一种强酸)溶液，搅拌一段时间后离心分离，得Au/Cu2O，溶液呈蓝色.写出Cu2O还原HAuCl4的离子方程式：___________ 。
(4)金属Cu/La复合电极材料电催化还原CO2制备甲醛和乙醇的可能机理如图3所示。研究表明，在不同电极材料上形成中间体的部分反应活化能如图4所示。___________ 。
②与单纯的Cu电极相比，利用Cu/La复合电极材料电催化还原CO2的优点是___________ 。
(1)利用CO2合成淀粉
①
②
③
(2)一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上)电催化还原CO2的装置示意图如图1所示.控制其他条件相同，将一定量的CO2通入该电催化装置中，阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图2所示.
②控制电压为0.8V，电解时转移电子的物质的量为
③科研小组利用13CO2代替原有的CO2进行研究，其目的是
(3)一种铜基复合电极材料Au/Cu2O的制备方法：将一定量Cu2O分散至水与乙醇的混合溶液中，向溶液中逐滴滴加HAuCl4(一种强酸)溶液，搅拌一段时间后离心分离，得Au/Cu2O，溶液呈蓝色.写出Cu2O还原HAuCl4的离子方程式：
(4)金属Cu/La复合电极材料电催化还原CO2制备甲醛和乙醇的可能机理如图3所示。研究表明，在不同电极材料上形成中间体的部分反应活化能如图4所示。
②与单纯的Cu电极相比，利用Cu/La复合电极材料电催化还原CO2的优点是
您最近半年使用：0次
名校
6 . 尿素[CO(NH2)2]的生产具有重要意义。
(1)尿素的催化合成
已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=-286.0 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH2=-92.2 kJ·mol-1
2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(aq)+H2O(l) ΔH3=-101.5 kJ·mol-1
则反应2CO2+2N2+4H2O=2CO(NH2)2+3O2的 ΔH=___________ kJ·mol-1
(2)尿素的电化学合成
①电催化CO2和
合成尿素的装置如下图所示，生成尿素的电极反应式为___________ 。
已知：CO2在阴极还能被还原为CH4，其生成CH4的趋势比生成CO的趋势更大。但实验数据说明，一定时间内，阴极产物中CO的物质的量大于CH4，可能的原因为___________ 。
(3)尿素的应用
尿素将烟气中氮氧化物还原为N2以达到消除污染的目的。控制其他条件相同，将混有NO、NO2、SO2、N2和O2的模拟烟气匀速通过装有尿素溶液的装置，在装置出口处检测NO、NO2的脱除率α(α=
×100%)。
①当烟气中有少量SO2时，有利于NO2脱除，其可能的原因是___________ 。
②当烟气中无SO2存在时，且
超过一定数值时，测得α(NO)变为负值，其可能的原因是___________ 。
③尿素水溶液热解产生的NH3可去除尾气中的NOx，流程如下：___________ 。
(1)尿素的催化合成
已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=-286.0 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH2=-92.2 kJ·mol-1
2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(aq)+H2O(l) ΔH3=-101.5 kJ·mol-1
则反应2CO2+2N2+4H2O=2CO(NH2)2+3O2的 ΔH=
(2)尿素的电化学合成
①电催化CO2和
合成尿素的装置如下图所示，生成尿素的电极反应式为
已知：CO2在阴极还能被还原为CH4，其生成CH4的趋势比生成CO的趋势更大。但实验数据说明，一定时间内，阴极产物中CO的物质的量大于CH4，可能的原因为
(3)尿素的应用
尿素将烟气中氮氧化物还原为N2以达到消除污染的目的。控制其他条件相同，将混有NO、NO2、SO2、N2和O2的模拟烟气匀速通过装有尿素溶液的装置，在装置出口处检测NO、NO2的脱除率α(α=
×100%)。①当烟气中有少量SO2时，有利于NO2脱除，其可能的原因是
②当烟气中无SO2存在时，且
超过一定数值时，测得α(NO)变为负值，其可能的原因是③尿素水溶液热解产生的NH3可去除尾气中的NOx，流程如下：
您最近半年使用：0次
解题方法
7 . 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
您最近半年使用：0次
8 . 天然气、石油钻探过程会释放出
、
等气体。
Ⅰ．某种将和共活化的工艺涉及反应如下：
①
②
③
④
恒压密闭容器中，反应物的平衡转化率、部分生成物的选择性与温度关系如图所示。
已知：ⅰ．和的初始物质的量相等；
ⅱ．COS的选择性
，的选择性
；
ⅲ．产率=转化率×选择性。
(1)
_______ 。
(2)温度高于
时，的转化率大于，原因是_______ 。
(3)
达到平衡时，反应体系中
_______ 。
(4)催化剂
对反应②具有高选择性，通过理论计算得到反应的主要路径如下图。请在答题纸对应区域绘出 过渡态
的示意图_______ 。
协同转化装置，实现对天然气中和的高效去除，其中电极分别为
石墨烯(石墨烯包裹的)和石墨烯。过程如图所示：_______ 。
(6)阳极区发生反应为：
①
；
②_______ 。
(7)工作时，石墨烯电极区的
基本保持不变，原因是_______ 。
、等气体。Ⅰ．某种将
和共活化的工艺涉及反应如下：①
②
③
④
恒压密闭容器中，反应物的平衡转化率、部分生成物的选择性与温度关系如图所示。
已知：ⅰ．
和的初始物质的量相等；ⅱ．COS的选择性
，的选择性；ⅲ．产率=转化率×选择性。
(1)
(2)温度高于
时，的转化率大于，原因是(3)
达到平衡时，反应体系中(4)催化剂
对反应②具有高选择性，通过理论计算得到反应的主要路径如下图。的示意图
协同转化装置，实现对天然气中和的高效去除，其中电极分别为石墨烯(石墨烯包裹的)和石墨烯。过程如图所示：
(6)阳极区发生反应为：
①
；②
(7)工作时，
石墨烯电极区的基本保持不变，原因是
您最近半年使用：0次
名校
解题方法
9 . 已知氮元素及其化合物的转化关系如下图所示，回答下列问题。_______ 。
(2)反应④的离子方程式为_______ 。理论上如图N2合成1mol硝酸，至少需要氧气共_______ mol。
(3)汽车尾气净化装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，该过程的总反应化学方程式为_______ 。
①根据上图得知_______ (填字母)。
A．NaOH溶液浓度越大，氮氧化物的吸收率越大
B．NO2含量越大，氮氧化物的吸收率越大
②当α小于50%时，加入H2O2能提升氮氧化物的吸收率，原因是_______ 。
(2)反应④的离子方程式为
(3)汽车尾气净化装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，该过程的总反应化学方程式为
①根据上图得知
A．NaOH溶液浓度越大，氮氧化物的吸收率越大
B．NO2含量越大，氮氧化物的吸收率越大
②当α小于50%时，加入H2O2能提升氮氧化物的吸收率，原因是
您最近半年使用：0次
名校
解题方法
10 . 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
您最近半年使用：0次
