第四板块 作业(六)创新应用——新情境问题强化训练-【新高考方案】2024年高考化学二轮复习专题增分方略（新教材 江苏专用）

作业（六） 创新应用 新情境问题强化训练 强化训练（一） 1.(2023·苏锡常镇四市一调)工业上利用甲醇和水蒸 ①甲醇中混有少量的甲疏醇(CHSH),重整制 气可制备氢气。 氢时加入Z()可有效避免铜基催化剂失活，其原 I,电解法制氢：甲醇电解可制得H2,其原理如图 理用化学反应方程式表示为 所示。 H CO, ②将失活的铜基催化剂分为两份，第一份直接在 氢气下进行还原，第二份先在空气中高温煅烧后 稀口 再进行氢气还原。结果只有第二份催化剂活性 换 酸口 恢复。说明催化剂失活的另外可能的原因是 树脂 甲醇 水溶液 中苏 (5)在PtPd合金表面上甲醇与水蒸气重整反应的 机理如图所示(“”表示此微粒吸附在催化剂表 (1)阳极的电极反应式为 而，M为反应过程中的中间产物)。 Ⅱ.催化重整法制氢 (2)已知： 反应1：CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) *CH,OH HO* *H2*)H()* M △H1=90.6kJ·mol-1 →→→ 步骤1 步骤2 步骤3 反应2：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ·mol-1 O CO, .H 则反应3：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+ 9, #11: 3H2(g) △H3= kJ·mol-1 . (3)以CuO一ZO一Al2O3催化剂进行甲醇重整制氢 步绿1 时，固定其他条件不变，改变水、甲醇的物质的量比 根据元素电负性的变化规律，推导M的结构简 对甲醇平衡转化率及CO选择性的影响如图所示。 式并描述步骤2的反应机理 CO的选择性 生成(CO) ×100% n生成(COh)十生成(CO) 80 2.(2023·徐州三换)利用·OH、C1O、·O2等氧化 0.65 剂可消除苯酚和甲醛引起的环境污染 75 (1)·OH是一种重要的活性基团，·(OH容易发生 ÷70 淬灭。·OH可用于脱除苯酚生成CO2。 0.2 ①·OH的电子式为 6 0.40.8 1.21.62.02.42.8 3.2 ②利用电化学氧化技术可以在电解槽中持续产 n(HO）/n(CH,OH) 生·OH,装置如图所示。a极生成H2O2,H2O2 ①当水、甲醇比大于0.8时，CO选择性下降的原 进一步将b极产物氧化且有·OH生成，实现高 因是 效处理含苯酚废水。生成·OH的离子方程式 ②当水、甲醇比一定时，温度升高，C)选择性有 为 所上升，可能原因是 。电源。 (4)铜基催化剂(Cu/CO2)能高效进行甲醇重整制 氢，但因原料中的杂质或发生副反应生成的物质 会使催化剂失活。 含苯酚废水(I=3) 205 ③其他条件不变时，不同温度下苯酚的浓度随时 ②控制其他条件相同，将4 mol NH3与表所示的 间的变化如图所示。0~20min内，50℃的化学 气体充分混合后分别匀速通人如图1所示的反 反应速率与40℃的基本相同，原因是 应器中反应，测得A组NO,的脱除率明显低于 B组，其可能原因是 (该温度下NH与()2不发生反应) -■-30℃ 混合气体物质的量 -。40℃ 菱 ▲-50℃ A组 n(NO))-4 mol (()-1 mol F40 B组 n(NO)=2 mol n(NO2 )=2 mol 果 1020.30405060 t/min O.检测仪 NO,检测仪 ④·OH的存在几乎不受pH影响，研究认为，苯 混合 酚的电化学转化的中间产物为各种有机酸等， 气体 经过一段时间溶液pH先变小后变大的原因是 NHS(CR反应器 图1 ③二氧化体(CcO2)作为一种SCR脱硝催化剂， (2)C1O厂、·O2具有较强氧化性，可用于处理甲醛 能在Ce4+和Ce3+之间改变氧化状态，将NO氧 污染。利用新型复合光催化剂TiO2/Bi2WO消 化为O2,并引起氧空位的形成，得到新的铈氧 除甲醛污染的反应机理如图所示，请补充完整描 化物[Ce(Ⅲ)，Ce(N),O]。铈氧化物发生的可 能变化如图2所示，当1 mol CeO2氧化标况下 述·O2和·OH产生的过程：光照下，TiO2和 2.24LN)后，生成新的铈氧化物中x、y、之的最 Bi2WO6在VB端产生空穴(h+),电子(e)均转 简整数比为 移至CB端， 生成的·O2和·OH能消除甲醛生成无污染气 体，写出·OH氧化除去甲醛的化学方程式： ○02》氧空位Oe或Ce 意光照 图2 03 e CB e CB +0 (3)科学家研究了V,O5晶面上的NH-SCR反应过 程：该过程如图3所示。V2O与与H2O形成能提 BiWOa 供质子的酸性位，NH3吸附在酸性位上生成中 B h VB 间体X,NO与X反应生成不稳定的过渡态物质， H0、OH .OH 随后分解生成N2和H2)。 3.(2023·南通三模)研究柴油车尾气中NO,的催化 0