CO₂、NO_x和SO₂等物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和資源化利用是社會熱點問題。
Ⅰ.CO₂與CH₄經(jīng)催化重整，制得合成氣。發(fā)生反應：CH₄（g）+CO₂（g）

催化劑

2CO（g）+2H₂（g），已知上述反應中相關(guān)的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：

化學鍵	C-H	C=O	H-H	CO中的化學鍵
鍵能/kJ?mol-1	413	745	436	1075

（1）則該反應的ΔH=

+120kJ?mol^?1

+120kJ?mol^?1

。
Ⅱ.間接電化學法可對大氣污染物NO進行無害化處理，其工作原理如圖所示，質(zhì)子膜允許H⁺和H₂O通過。

（2）電極Ⅰ應接電源的

負極

負極

（填“正極”或“負極”）。
（3）每處理標準狀況下22.4LNO，可同時得到

16

16

gO₂。
Ⅲ.使用固體催化劑可提高脫硫效率。氣體在固體催化劑表面反應的機理是氣體反應物分子吸附在催化劑表面，占據(jù)催化劑表面活性位點，生成一些活性高的微粒，從而降低反應活化能，提高反應速率，反應后氣體產(chǎn)物分子及時脫附空出活性位點。
（4）活性炭催化脫除SO₂的機理如圖所示（^*代表吸附態(tài)）。

①寫出“熱再生”生成SO₂的化學方程式

C+2H₂SO₄（濃）

Δ

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O

C+2H₂SO₄（濃）

Δ

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O

。
②研究表明，溫度在脫硫過程中是一個非常重要的因素，溫度過高，脫硫效果會變差，原因可能是

反應物在催化劑表面吸附效果變差，炭與硫酸反應產(chǎn)生SO₂，反應快速生成的SO₃占據(jù)所有活性位點，來不及脫附，使吸附很快達到飽和

反應物在催化劑表面吸附效果變差，炭與硫酸反應產(chǎn)生SO₂，反應快速生成的SO₃占據(jù)所有活性位點，來不及脫附，使吸附很快達到飽和

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（5）V₂O₅/炭基材料是在活性炭上載有V₂O₅活性成分，構(gòu)成更高活性的活性炭催化劑，更有利于SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃，最終實現(xiàn)脫硫。
①通過紅外光譜發(fā)現(xiàn)，脫硫開始后催化劑表面出現(xiàn)了VOSO₄的吸收峰，再通入O₂后VOSO₄吸收峰消失，該脫硫反應過程可描述為

SO₂在催化劑表面被吸附，并與V₂O₅發(fā)生反應4SO₂+2V₂O₅+O₂=4VOSO₄，然后VOSO₄再與O₂發(fā)生反應O₂+4VOSO₄=2V₂O₅+4SO₃

SO₂在催化劑表面被吸附，并與V₂O₅發(fā)生反應4SO₂+2V₂O₅+O₂=4VOSO₄，然后VOSO₄再與O₂發(fā)生反應O₂+4VOSO₄=2V₂O₅+4SO₃

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②控制一定氣體流速和溫度，考察煙氣中O₂的存在對V₂O₅/炭基材料催化劑脫硫活性的影響，結(jié)果如圖所示，當O₂濃度過高時，去除率下降，其原因可能是

氧氣濃度過高時，O₂和SO₂分子會產(chǎn)生競爭吸附的局勢，當O₂分子占據(jù)催化劑過多活性位點時，剩余的SO₂分子就不能很好地被吸附，導致脫硫率下降

氧氣濃度過高時，O₂和SO₂分子會產(chǎn)生競爭吸附的局勢，當O₂分子占據(jù)催化劑過多活性位點時，剩余的SO₂分子就不能很好地被吸附，導致脫硫率下降

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（6）科學家通過NH₃活化改性提升了活性炭的脫硫性能，認為活性炭表面的含氮官能團具有催化性能，含氮官能團越豐富越有利于提升脫硫性能，原因可能是

活性炭材料表面的含氮官能團具有堿性，能夠促進活性炭對SO₂的吸附及氧化

活性炭材料表面的含氮官能團具有堿性，能夠促進活性炭對SO₂的吸附及氧化

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