CO2、NOx和SO2等物质的转化和资源化利用是社会热点问题。
Ⅰ.CO2与CH4经催化重整，制得合成气。发生反应：CH4（g）+CO2（g）催化剂2CO（g）+2H2（g），已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
催化剂
| 化学键 | C-H | C=O | H-H | CO中的化学键 |
| 键能/kJ•mol-1 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
+120kJ•mol−1
+120kJ•mol−1
。Ⅱ.间接电化学法可对大气污染物NO进行无害化处理，其工作原理如图所示，质子膜允许H+和H2O通过。
（2）电极Ⅰ应接电源的
负极
负极
（填“正极”或“负极”）。（3）每处理标准状况下22.4LNO，可同时得到
16
16
gO2。Ⅲ.使用固体催化剂可提高脱硫效率。气体在固体催化剂表面反应的机理是气体反应物分子吸附在催化剂表面，占据催化剂表面活性位点，生成一些活性高的微粒，从而降低反应活化能，提高反应速率，反应后气体产物分子及时脱附空出活性位点。
（4）活性炭催化脱除SO2的机理如图所示（*代表吸附态）。
①写出“热再生”生成SO2的化学方程式
C+2H2SO4（浓）
CO2↑+2SO2↑+2H2O
Δ |
C+2H2SO4（浓）
CO2↑+2SO2↑+2H2O
。Δ |
②研究表明，温度在脱硫过程中是一个非常重要的因素，温度过高，脱硫效果会变差，原因可能是
反应物在催化剂表面吸附效果变差，炭与硫酸反应产生SO2，反应快速生成的SO3占据所有活性位点，来不及脱附，使吸附很快达到饱和
反应物在催化剂表面吸附效果变差，炭与硫酸反应产生SO2，反应快速生成的SO3占据所有活性位点，来不及脱附，使吸附很快达到饱和
。（5）V2O5/炭基材料是在活性炭上载有V2O5活性成分，构成更高活性的活性炭催化剂，更有利于SO2转化为SO3，最终实现脱硫。
①通过红外光谱发现，脱硫开始后催化剂表面出现了VOSO4的吸收峰，再通入O2后VOSO4吸收峰消失，该脱硫反应过程可描述为
SO2在催化剂表面被吸附，并与V2O5发生反应4SO2+2V2O5+O2=4VOSO4，然后VOSO4再与O2发生反应O2+4VOSO4=2V2O5+4SO3
SO2在催化剂表面被吸附，并与V2O5发生反应4SO2+2V2O5+O2=4VOSO4，然后VOSO4再与O2发生反应O2+4VOSO4=2V2O5+4SO3
。②控制一定气体流速和温度，考察烟气中O2的存在对V2O5/炭基材料催化剂脱硫活性的影响，结果如图所示，当O2浓度过高时，去除率下降，其原因可能是
氧气浓度过高时，O2和SO2分子会产生竞争吸附的局势，当O2分子占据催化剂过多活性位点时，剩余的SO2分子就不能很好地被吸附，导致脱硫率下降
氧气浓度过高时，O2和SO2分子会产生竞争吸附的局势，当O2分子占据催化剂过多活性位点时，剩余的SO2分子就不能很好地被吸附，导致脱硫率下降
。
（6）科学家通过NH3活化改性提升了活性炭的脱硫性能，认为活性炭表面的含氮官能团具有催化性能，含氮官能团越丰富越有利于提升脱硫性能，原因可能是
活性炭材料表面的含氮官能团具有碱性，能够促进活性炭对SO2的吸附及氧化
活性炭材料表面的含氮官能团具有碱性，能够促进活性炭对SO2的吸附及氧化
。【考点】有关反应热的计算．
【答案】+120kJ•mol−1；负极；16；C+2H2SO4（浓）
CO2↑+2SO2↑+2H2O；反应物在催化剂表面吸附效果变差，炭与硫酸反应产生SO2，反应快速生成的SO3占据所有活性位点，来不及脱附，使吸附很快达到饱和；SO2在催化剂表面被吸附，并与V2O5发生反应4SO2+2V2O5+O2=4VOSO4，然后VOSO4再与O2发生反应O2+4VOSO4=2V2O5+4SO3；氧气浓度过高时，O2和SO2分子会产生竞争吸附的局势，当O2分子占据催化剂过多活性位点时，剩余的SO2分子就不能很好地被吸附，导致脱硫率下降；活性炭材料表面的含氮官能团具有碱性，能够促进活性炭对SO2的吸附及氧化
Δ |
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：53引用：3难度：0.5
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2．已知：
则乙苯催化脱氢制苯乙烯：化学键 C-H C-C C=C H-H 键能/kJ•mol‾1 412 348 612 436 
的反应热为（ ）发布：2024/12/30 18:0:1组卷：19引用：2难度：0.9 -
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3H2 （g）+N2（g）⇌2NH3（g）ΔH=-92.4kJ/mol
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（2）氢气是工业合成氨的原料气，而氨气可用于合成硝酸．已知：N2（g）+O2（g）=2NO （g）ΔH=+180.8kJ/mol,写出氨气与氧气反应生成一氧化氮和气态水的热化学方程式．
（3）据报道，科学家在实验室已研制出在燃料电池的反应容器中，利用特殊电极材料以H2
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发布：2024/12/30 14:30:1组卷：9引用：3难度：0.1
