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(yīng)：CH₄（g）+CO₂（g）

催化劑

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

化學(xué)鍵	C-H	C=O	H-H	CO中的化學(xué)鍵
鍵能/kJ?mol-1	413	745	436	1075

（1）則該反應(yīng)的ΔH=

+120kJ?mol^?1

+120kJ?mol^?1

。
Ⅱ.間接電化學(xué)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(yīng)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(yīng)的機理是氣體反應(yīng)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(yīng)活化能，提高反應(yīng)速率，反應(yīng)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(xué)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(yīng)物在催化劑表面吸附效果變差，炭與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO₂，反應(yīng)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(yīng)物在催化劑表面吸附效果變差，炭與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO₂，反應(yīng)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(yīng)過程可描述為

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

SO₂在催化劑表面被吸附，并與V₂O₅發(fā)生反應(yīng)4SO₂+2V₂O₅+O₂=4VOSO₄，然后VOSO₄再與O₂發(fā)生反應(yīng)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(dāng)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(dāng)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(dǎo)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(dāng)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(dǎo)致脫硫率下降

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（6）科學(xué)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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