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解题方法
1 . 一定温度下，利用NH3催化还原NOx是目前应用广泛的烟气脱硝技术。一种以MnO2CeO2为催化剂处理NO的原理如图1所示。___________ 。
(2)该脱硝机理过程中的步骤Ⅰ可描述为___________ 。
(3)写出该脱硝过程中的化学方程式：___________ 。
(4)为探究烟气中SO2的存在对脱硝性能的影响，在40min时向烟气中加入SO2，NO的去除率随时间变化如图2所示。试分析烟气中含有SO2导致NO去除率降低的原因：___________ 。
②MnO2分解为Mn2O3的最低理论温度是463℃。
结合催化剂脱硝机理，分析520～900℃范围内，催化剂重量开始增加的原因：___________ 。
图1
(2)该脱硝机理过程中的步骤Ⅰ可描述为
(3)写出该脱硝过程中的化学方程式：
(4)为探究烟气中SO2的存在对脱硝性能的影响，在40min时向烟气中加入SO2，NO的去除率随时间变化如图2所示。试分析烟气中含有SO2导致NO去除率降低的原因：
②MnO2分解为Mn2O3的最低理论温度是463℃。
结合催化剂脱硝机理，分析520～900℃范围内，催化剂重量开始增加的原因：
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解题方法
2 . Ⅰ．H2S与CH4重整，不但可以消除污染，还可以制氢。主要反应为
；ΔH>0。
(1)在恒温恒容条件下，可作为上述反应达到平衡状态的判断依据的是_______。
Ⅱ．在恒压条件下，以n(CH4)∶n(H2S)=1∶2组成的混合气体发生反应：；ΔH>0，达到平衡状态时，四种组分物质的量分数随温度的变化如下图所示。_______ 、_______ (填化学式)。
(3)M点对应温度下，H2S的转化率是_______ 。
Ⅲ．在研究反应发生的适宜条件时发现：过多的CH4会导致Al2O3催化剂失活；Co助剂有稳定催化剂的作用。如下图表示800 ℃，Al2O3催化剂条件下投入等量H2S，投料比[n(CH4)∶n(H2S)]分别为1∶1、1∶3、12∶1，达平衡时H2S转化率、平均反应速率。_______ (填“A”“B”或“C”)组图像。三组图像中，C组图像中平均反应速率最低的可能原因是_______ 。
(5)未添加Co助剂时，无积炭，随着Co添加量的变化，积炭量变化如下图所示，Co助剂可能催化原料气发生反应的化学方程式为____ 。
；ΔH>0。(1)在恒温恒容条件下，可作为上述反应达到平衡状态的判断依据的是_______。
| A．混合气体密度不变 |
| B．容器内压强不变 |
| C．2v正(H2S)=v逆(CS2) |
| D．CH4与H2的物质的量分数之比保持不变 |
Ⅱ．在恒压条件下，以n(CH4)∶n(H2S)=1∶2组成的混合气体发生反应：
；ΔH>0，达到平衡状态时，四种组分物质的量分数随温度的变化如下图所示。
(3)M点对应温度下，H2S的转化率是
Ⅲ．在研究反应发生的适宜条件时发现：过多的CH4会导致Al2O3催化剂失活；Co助剂有稳定催化剂的作用。如下图表示800 ℃，Al2O3催化剂条件下投入等量H2S，投料比[n(CH4)∶n(H2S)]分别为1∶1、1∶3、12∶1，达平衡时H2S转化率、平均反应速率。
(5)未添加Co助剂时，无积炭，随着Co添加量的变化，积炭量变化如下图所示，Co助剂可能催化原料气发生反应的化学方程式为
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解题方法
3 . 高砷煤中含有砷硫铁（FeAsS）等物质。燃煤产生的烟气中含NO、
、粉尘等，经过SCR脱硝除去NO，粉尘经沉降得到粉煤灰。
(1)燃煤固硫
①燃用高砷煤时加入生石灰将大部分硫元素转化为___________ （填化学式）留在煤渣中。
②高砷煤燃烧过程中，砷硫铁在高温下被氧化成
释放到烟气中，该反应的化学方程式为________________ 。
(2)SCR脱硝（脱除烟气中的NO）
在烟气中加入适量氨气，用钒氧化物作催化剂将
、NO、
转化为
。烟气中含有的会使钒氧化物催化剂中毒。
①在SCR脱硝的反应中还原剂为_______________ （填化学式）。
②研究发现砷中毒机理主要是分子破坏了催化剂的Lewis酸位点，使
数量减少（产物中As化合价为+3、+5）。请补充完整产物的结构__________ 。
不易使催化剂中毒。但与相比，更不利于脱硝反应的进行，其原因是_______________ 。
(3)粉煤灰成分研究
粉煤灰可用于水泥工业，粉煤灰中的氨含量（或铵盐）会影响水泥的性能。
①取50.00 g粉煤灰加入NaOH蒸出，用20 mL 0.1000 mol⋅L
的
溶液吸收，用0．2000mol⋅L NaOH溶液滴定过量的至终点，平行滴定3次，平均消耗NaOH溶液10.00 mL，计算粉煤灰中的以计的氨含量___________ （用mg⋅g表示，写出计算过程）。
②相同烟气所得脱硝粉煤灰（经过SCR脱硝后获得）与未脱硝粉煤灰（直接沉降获得）加水后溶解后，所得浆液pH随时间的变化如图所示。脱硝粉煤灰pH始终比未脱硝粉煤灰低的原因是___________ 。
、粉尘等，经过SCR脱硝除去NO，粉尘经沉降得到粉煤灰。(1)燃煤固硫
①燃用高砷煤时加入生石灰将大部分硫元素转化为
②高砷煤燃烧过程中，砷硫铁在高温下被氧化成
释放到烟气中，该反应的化学方程式为(2)SCR脱硝（脱除烟气中的NO）
在烟气中加入适量氨气，用钒氧化物作催化剂将
、NO、转化为。烟气中含有的会使钒氧化物催化剂中毒。①在SCR脱硝的反应中还原剂为
②研究发现砷中毒机理主要是
分子破坏了催化剂的Lewis酸位点，使数量减少（产物中As化合价为+3、+5）。请补充完整产物的结构
不易使催化剂中毒。但与相比，更不利于脱硝反应的进行，其原因是(3)粉煤灰成分研究
粉煤灰可用于水泥工业，粉煤灰中的氨含量（
或铵盐）会影响水泥的性能。①取50.00 g粉煤灰加入NaOH蒸出
，用20 mL 0.1000 mol⋅L的溶液吸收，用0．2000mol⋅L NaOH溶液滴定过量的至终点，平行滴定3次，平均消耗NaOH溶液10.00 mL，计算粉煤灰中的以计的氨含量表示，写出计算过程）。②相同烟气所得脱硝粉煤灰（经过SCR脱硝后获得）与未脱硝粉煤灰（直接沉降获得）加水后溶解后，所得浆液pH随时间的变化如图所示。脱硝粉煤灰pH始终比未脱硝粉煤灰低的原因是
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2024-04-23更新
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572次组卷
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2卷引用：江苏省苏锡常镇四市2024届高三一模考试化学试题
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4 . 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。
(1)一定条件可转化为
，
②恒压下，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示，分子筛膜能选择性分离出
。P点甲醇产率高于T点的原因为___________ 。与丙烯催化合成甲基丙烯酸。催化剂在温度不同时对转化率的影响如图所示，
时转化率低于
和
的原因可能为___________ 。
的综合利用、实现碳中和是党中央作出的重大战略决策。(1)
一定条件可转化为，②恒压下，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示，分子筛膜能选择性分离出
。P点甲醇产率高于T点的原因为
与丙烯催化合成甲基丙烯酸。催化剂在温度不同时对转化率的影响如图所示，时转化率低于和的原因可能为
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解题方法
5 . 在酸性条件下，黄铁矿(
，其中S为～1价)催化氧化的反应转化如图所示。
总反应：
(1)分别写出反应Ⅰ、Ⅱ的离子方程式：
①反应Ⅰ：_______ 。
②反应Ⅱ：_______ 。
(2)NO在总反应中的作用是_______ 。
，其中S为～1价)催化氧化的反应转化如图所示。总反应：
(1)分别写出反应Ⅰ、Ⅱ的离子方程式：
①反应Ⅰ：
②反应Ⅱ：
(2)NO在总反应中的作用是
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6 . 甲醇是重要的化工原料，又可作燃料。利用CO生产甲醇的反应为2H2(g)＋CO(g)
CH3OH(g)。已知：v正=k正·x(CO)·x2(H2)，v逆=k逆·x(CH3OH)，其中v正、v逆为正、逆反应速率，k正、k逆为速率常数，x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为2∶1充入H2和CO，测得平衡时混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。
(1)该反应的ΔH______ 0(填“>”或“<”)；B点与C点的平衡常数关系为KB______ KC(填“>”“<”或“=”)。向平衡体系中加入高效催化剂，
将______ (填“增大”“减小”或“不变”)；再次增大体系压强，k正-k逆的值将______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)C点对应的平衡常数Kp=______ (Kp为以分压表示的平衡常数，气体分压=气体总压×体积分数)。
(3)一定温度下，将H2和CO按物质的量之比为1∶1、1∶2和2∶1进行初始投料。则达到平衡后，初始投料比为______ 时，H2转化率最大。
CH3OH(g)。已知：v正=k正·x(CO)·x2(H2)，v逆=k逆·x(CH3OH)，其中v正、v逆为正、逆反应速率，k正、k逆为速率常数，x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为2∶1充入H2和CO，测得平衡时混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。(1)该反应的ΔH
将(2)C点对应的平衡常数Kp=
(3)一定温度下，将H2和CO按物质的量之比为1∶1、1∶2和2∶1进行初始投料。则达到平衡后，初始投料比为
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7 . 在催化剂作用下，合成氨的反应速率为
(k为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关。a、β、γ为反应级数，可取正整数、负整数、0，也可取分数)。为了测定反应级数，在一定温度下进行实验，其结果如下：
①α+β+γ=______
②已知经验公式为
(其中，Ea、k分别为活化能、速率常数，R、C为常数，T为温度)。在催化剂作用下，测得Rlnk与温度(
)的关系如图1所示。
催化效率较高的是______ (填“Catl”或“Cat2”)，在Cat2催化剂作用下。活化能Ea为______ 。
(k为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关。a、β、γ为反应级数，可取正整数、负整数、0，也可取分数)。为了测定反应级数，在一定温度下进行实验，其结果如下：| 序号 | c(N2)/(mol·L-1) | c(H2)/(mol·L-1) | c(NH3)/(mol·L-1) | 反应速率 |
| I | 1 | 1 | 1 | V |
| Ⅱ | 2 | 1 | 1 | 2v |
| Ⅲ | 1 | 4 | 1 | 16v |
| Ⅳ | 1 | 4 | 2 | 16v |
②已知经验公式为
(其中，Ea、k分别为活化能、速率常数，R、C为常数，T为温度)。在催化剂作用下，测得Rlnk与温度()的关系如图1所示。催化效率较高的是
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解题方法
8 . 将模拟烟气(主要成分为NO、NH3、O2)匀速通过装有催化剂的反应管，NH3和NO反应机理可表示为(
表示吸附态)。
负载不同含量CeO2的催化剂对NO的脱除率随温度的变化如图所示。
(1)130~200℃温度范围内，随着温度的升高，NO脱除率均迅速增大原因是_______ 。
(2)催化剂的催化效率与反应物在载体表面的吸附和活性物质表面的反应有关。温度高于400℃，使用催化剂B的NO脱除率明显低于催化剂A，其原因是_______ 。
表示吸附态)。负载不同含量CeO2的催化剂对NO的脱除率随温度的变化如图所示。
(1)130~200℃温度范围内，随着温度的升高，NO脱除率均迅速增大原因是
(2)催化剂的催化效率与反应物在载体表面的吸附和活性物质表面的反应有关。温度高于400℃，使用催化剂B的NO脱除率明显低于催化剂A，其原因是
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9 . 将CO2转化为高附加值碳基燃料，可有效减少碳排放。将CO2和H2在催化剂作用下，可实现二氧化碳甲烷化。可能发生反应：
i．CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH1
ii．CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
iii．CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g) ΔH3=-206.1kJ·mol-1
利用不同催化剂，在一定温度和反应时间条件下，测得产物的生成速率与催化剂的关系如图，可知有利于制甲烷的催化剂是_______ 。
i．CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH1
ii．CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
iii．CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g) ΔH3=-206.1kJ·mol-1
利用不同催化剂，在一定温度和反应时间条件下，测得产物的生成速率与催化剂的关系如图，可知有利于制甲烷的催化剂是
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解题方法
10 . V2O5-WO3/TiO2催化剂能催化NH3脱除烟气中的NO，反应为：4NH3(g)＋O2(g)+4NO(g)=4N2g)+6H2O(g) ΔH=-1632.4kJ·mol−1。将一定物质的量浓度的NO、O2、NH3(其余为N2)气体匀速通过装有V2O5-WO3/TiO2催化剂的反应器，测得NO的转化率随温度的变化如题图所示。反应温度在320~360℃范围内，NO转化率随温度变化不明显的原因是_______ ；反应温度高于380℃，NO转化率下降，除因为进入反应器的NO被还原的量减少外，还有_______ (用化学方程式表示)。
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