17 第三板块 化学反应与能量 层级Ⅲ 回归生产实践-【新高考方案】2024年高考化学二轮复习专题增分方略（新教材Ⅰ）

新高考方案·专题增分方略化学 第Ⅲ层级 回归生产实践·破解新情境问题 项目式学习 通过 悠的黎融通化攀授度轮能的相关知能 天然气中C)和 项目价值 活动目标 情境线 活动线 魏模线 以真实情境“天然气中CO2和H2S的协同去 设计除去大然气 利用价类二维模型、 设计 除”为例，进行基于模型建构的项目式教学，通过项 巾CO2和HS理 热力学知识计算分析 理论 目活动，学生在关键问题的解决中不断地建构和运用 论方案 方案的可能性 方案 模型。利用建构的知识模型深化学生对知识的理解， 利用电解模型设 帮助学生在遇到复杂且多变的问题时，能够做到“有 计除去CO2和 根据屯解池原理设计 建构电 章可循，有法可依”地解决问题。 HS方茶，并优 电池，并从工业生产 解池实 实际优化巾解模型 际模型 化其模型 活动项目（一）应用价类二维模型、热力学知识，设计理论去除方案 设计意图：先从类维角度入手，初步设计去除方案：再根据工业生产实际进一步从价维角度人手，同时结合 热力学计算分析反应可行性，进而通过所学知识提出反应不可行的解决方案：找到符合实际的解决方案。教师 引导学生逐步建构解决真实情境的思维横型。 天然气是含有烃和非烃气体的天然气体：1，根据所学知识，从类维角度设计去除天然气中 混合物。烃成分是甲烷和少量高级烃。非烃成分主 CO2和H2S气体的方案。 要是酸性气体硫化氢(S)和二氧化碳(CO2)以及 其他含硫物质。酸性气体HS和CO2在少量水的 存在下都会形成微弱的腐蚀性酸，这些水会导致第 一次腐蚀，长时间下去就会造成管道破裂和起火。 因此除去天然气中的2S和CO2非常必要。 资料1：2022年全国天然气产量2201,1亿立方米， 其中CO2,H2S的体积分数分别为10%和15%。 资料2： 物质 消耗量/亿吨成本（元/吨）耗资/亿元 NaOH 1.08 3000 3257 Ca(OH) 1.00 1000 1004 】74 第三板块化学反应与能量 2.根据资料1、2所提供的数据进行讨论。这些方案： [类题迁移] 在工业中是否可行？ (2023·宁德市模拟)电化学法还原二氧化碳，不 仅能缓解温室效应还能得到乙烯。回答下列 问题： (1)已知：C2H(g)+H2O(g)(C2HOH(g) △H1=-45.8kJ·mol-I C2HOH(g)+3O2(g)—2C02(g)+3H2O(g) 3.(1)如果从类维的角度设计方案是不可行的，那还 △H2=-1277.0kJ·mol1 可以从什么角度入手？并说明原因。 则2CO2(g)十2HO(g)C2H4(g)十3O2(g) (2)预测反应的产物是什么？ △H3= (2)电化学法还原二氧化碳为乙烯原理如图所示。 C02 -8 7pl1- 隔膜 A为电源的 (填“正”或“负”)极，阴极 电极反应式为 电路中转移0.2mol电子， 理论上产生氧气 L(标准状况)。 (3)铜作阴极能提高还原产物乙烯的选择性，水溶 液中二氧化碳在铜表面还原为乙烯的机理如 4.已知：2C0(g)+(02(g)一2CO2(g) 图所示（参与反应的水分子及其他生成微粒未 △H=-586kJ·mol-1 画出)。下列有关说法不正确的是 2H2S(g)+O2(g)—2S(s)+2H2O(1) (填字母)。 △H=-530.4kJ·mol-1 ●C 反应CO2(g)+H2S(g)一CO(g)+S(s)+H2(O(1I) 场必 00 (1)能否自发进行？并说明理由： Cu oIl A.铜是二氧化碳转化为乙烯的催化剂 B.二氧化碳的还原产物有甲烷和乙烯 C.两个反应历程都是先加氢再除氧 (2)如何使该反应能够进行： D.两个反应历程中都有碳氧键的断裂与碳碳 键的形成 铺75 新高考方案·专题增分方略化学 活动项目（二） 初步设计电解池理论模型并优化模型， 实现从理论模型到实际模型的转化 设计意图：先初步设计电解池理论模型，但在解决C)2反应慢、HS吸附率低等问题时都充分利用化学动 力学进行方案设计及优化。H2S的处理跳脱原体系，引入EDTA-F3+进行循环利用从而间接除去HS。最终 优化设计成绿色、实用、高效的电解池实际模型。通过此环节能有效地提升学生建构模型和应用模型的能力。 (一)初步设计电解池理论模型 (2)硫化氢的吸附率低，为提高其吸附率，设计如 1.结合教材中电解饱和NaC1溶液为模型，根据电解 下装置，采用氧化一电解的双反应器对含硫化氢 去除天然气中CO2和H2S气体反应的总反应式 的废气进行脱硫制氢。请说明其工作原理。 CO2+H2S一C0+S￥+H2(O,写出两个电极 尾气 电解反应 反应。 阳 极 极 气液分离 阳极： 含Fc 溶液 吸收 阴极： 阴液分离 2.设计电解装置：电解装置的三要素为①直流电源； ②电极材料：