题目内容
【题目】
资源化利用能有效减少碳排放，充分利用碳资源。
(1)光电催化实现资源化利用的原理如图：
①写出阴极还原为
的电极反应式：___________。
②与直接电解法相比，生成等量的时，光电催化法消耗的电能更少。其原因是___________。
(2)催化加氢合成二甲醚过程中主要发生下列反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
①反应Ⅰ中的平衡转化率随温度升高而增大的原因是__________。
②在恒压、和
的起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时
的选择性(的选择性
)随温度的变化如图：
T℃时，起始投入
，
，达到平衡时反应Ⅰ理论上消耗的物质的量为_______。该催化剂条件下合成二甲醚时较适宜的温度为260℃，其原因是______________。
(3)研究发现，(2)中的反应Ⅱ分两步完成，即发生反应Ⅲ和Ⅳ。
反应Ⅲ：
反应Ⅳ：
①反应Ⅳ的
____
②其他条件相同时，若两容器中分别仅发生反应Ⅱ和反应Ⅲ，测得反应Ⅱ中的平衡转化率更高，其原因可能是__________。
【答案】
光电催化法利用太阳能，减少电能消耗 反应Ⅰ的正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动 0.2mol 温度过低，反应速率太慢；温度过高，
选择性过大，二甲醚的选择性减小 
反应Ⅱ分为反应Ⅲ和Ⅳ两步完成，反应Ⅲ生成的
被反应Ⅳ消耗掉，使反应Ⅲ的平衡向正反应方向移动，提高了
的转化率
【解析】
（1）该装置为电解池，由图可知，阳极为H2O发生氧化反应生成O2、H+，H+通过离子交换膜进入阴极，阴极为CO2与H+反应生成CH3OH；
①阴极发生反应为：；
②直接电解时，装置中主要是电能转化为化学能，而光电催化装置中主要为电能和太阳能转化为化学能，因此电能消耗更少；
（2）①反应Ⅰ的正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，因此CO2的转化率上升；
②由图可知，平衡时CO2的转化率为40%，其转化量n(CO2)=2×40%mol=0.8mol，由CO的选择性可计算出n(CO)=0.8mol×25%=0.2mol，因此反应Ⅰ理论上消耗H2的物质的量为0.2mol；温度过低，反应速率太慢；温度过高，CO选择性过大，二甲醚的选择性减小，不利于二甲醚的合成；
（3）①由盖斯定律可知：反应Ⅲ×2+反应Ⅳ得反应Ⅱ，即(-49kJ/mol)×2+ΔH=-122.5 kJ/mol，解得ΔH=-24.5 kJ/mol；
②反应Ⅱ分为反应Ⅲ和Ⅳ两步完成，反应Ⅲ生成的CH3OH被反应Ⅳ消耗掉，使反应Ⅲ的平衡向正反应方向移动，提高了CO2的转化率。
教材全解字词句篇系列答案
【题目】雾霾严重危害人类健康和生态环境，开发稳定高效的脱硫脱硝工艺是当前国内外研究的热点。
(1)天然气中含有的微量 H2S 会腐蚀管道和设备，可在 1200℃下进行脱硫处理，H2S 会被氧气氧化为SO2，并产生水蒸气。
化学键 | H-S | O=O | H-O | SO2 中共价键 |
键能/(kJmol-1) | 339 | 498 | 464 | 1083 |
请写出该反应的热化学方程式：______。
(2)利用 NaClO2/H2O2 酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝，将 NO、SO2 氧化为硝酸和硫酸而除去。在温度一定时，n(H2O2)/n(NaClO2)、溶液 pH 对脱硫脱硝的影响如图所示：
①从图 a 和图 b 中可知脱硫脱硝最佳 n(H2O2)/n(NaClO2)是_______、最佳 pH 是______。
②图 b 中 SO2 的去除率随 pH 的增大而增大，而 NO 的去除率在 pH>5.5 时反而减小，请解释 NO 去除率减小的可能原因是______。
(3)臭氧也是理想的烟气脱硝剂，其脱硝的反应之一为 2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，不同温度下，在体积为 1L 的甲、乙两个恒容密闭容器中均充入 l mol O3 和 2 mol NO2，相关信息如图所示，请回答下列问题：
①0~15min 内乙容器中反应的平均速率：v(NO2) =______。(保留 2 位有效数字)
②下列措施能提高容器乙中 NO2 转化率的是________(填字母标号)
A.向容器中充入氦气，增大容器的压强
B.升高容器的温度
C.向容器中再充人一定量的 NO2
D.向容器中再充入 l mol O3 和 2 mol NO2
③甲容器的初始压强为 p0，计算该反应的平衡常数 Kp=______。(分压=总压×物质的量分数)
(4)过二硫酸钾(K2S2O8)可作为燃煤锅炉脱硝的氧化剂。实验室通过电解饱和 KHSO4 溶液制备 K2S2O8。电解装置如图所示：
①电极 B 为______极(“阳”或“阴”)。
②在常温下，电解液中的含硫微粒的主要存在形式与 pH 的关系如图所示，将电极 A 区域的 pH 控制在 0~2 之间进行电解，则电极 A 的电极反应方程式为______。
