题目内容
【题目】中国第二化工设计院提出，用间接电化学法对大气污染物 NO 进行无害化处理，其原理示意如图，下列相关判断正确的是
A.电极 I为阴极，电极反应式为 2H2O+2e-=2OH－+H2↑
B.电解池中质子从电极 I 向电极Ⅱ作定向移动
C.每处理 1 mol NO 电解池右侧质量减少 16 g
D.吸收塔中的反应为 2NO+2S2O42－+H2O=N2+4HSO3－
【答案】D
【解析】
A．HSO3-在电极I上转化为S2O42-，过程中S的化合价降低，得到电子发生还原反应，则电极I为阴极，电极反应为：2HSO3-+2e-+2H+═S2O42-+2H2O，故A错误；
B．电极I为阴极，则电极Ⅱ为阳极，电解池中阳离子向阴极移动，所以电解池中H+通过质子膜向电极I处移动，故B错误；
C．电极Ⅱ为阳极，H2O在电极Ⅱ上被转化为O2，发生电极反应：2H2O-4e-═O2↑+4H+，NO转化为N2，每处理1 mol NO，则转移电子数为1mol×2=2mol，根据电子转移守恒，则产生O2的物质的量为2mol×
=0.5mol，同时有2mol H+从右侧迁移到左侧，所以电解池右侧质量减少为0.5mol×32g/mol+2mol×1g/mol =18g，故C错误；
D．吸收塔中通入NO和S2O42-离子反应，生成N2和HSO3-，所以反应方程式为：2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-，故D正确，
故选：D。
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【题目】CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题，可利用CH4与CO2制备“合成气”（CO、H2），还可制备甲醇、二甲醚、低碳烯烃等燃料产品。
I．制合成气
科学家提出制备“合成气”反应历程分两步：
反应①：CH4（g）
C（ads）+2H2 （g） （慢反应）
反应②：C（ads）+ CO2（g）2CO（g） （快反应）
上述反应中C（ads）为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图：
（1）CH4与CO2制备“合成气”的热化学方程式为_________。能量变化图中：E5+E1_________E4+E2（填“＞”、“＜”或“＝”）。
II．脱水制醚
利用“合成气”合成甲醇后，甲醇脱水制得二甲醚的反应为：
2CH3OH（g）CH3OCH3（g） + H2O（g） ΔH，其速率方程式为：v正= k正·c2（CH3OH），v逆=k逆·c（CH3OCH3）·c（H2O），k正、k逆为速率常数且只与温度有关。经查阅资料，上述反应平衡状态下存在计算式：lnKc = 2.205+
（Kc为化学平衡常数；T 为热力学温度，单位为K）。
（2）反应达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数_________ k逆增大的倍数（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）某温度下（该反应平衡常数Kc为200），在密闭容器中加入一定量 CH3OH，反应到某时刻测得各组分的物质的量如下：
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
物质的量/mol | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
此时正、逆反应速率的大小：v正 ____v逆 （填“＞”、 “＜”或“＝”）。
（4）500K下，在密闭容器中加入一定量甲醇 CH3OH，反应到达平衡状态时，体系中CH3OCH3（g）的物质的量分数为_________（填标号）。
A ＜
B C ＞ D 无法确定
【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______。
