化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来的组成；c、当计量数配置出现分数时应化为整数；流程题目中为提高原料酸侵效率，一般采用的方法有：减小原料粒径(或粉碎)、适当增加酸溶液浓度、适当升高温度、搅拌、多次侵取等

6．C、N、S 的氧化物常会造成一些环境问题，科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的影响。

(1)CO2 的重整用 CO2 和 H2 为原料可得到 CH4 燃料。 已知: ①CH4 (g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H1=+247kJ/mol ②CH4 (g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H2=+205kJ/mol 写出 CO2 重整的热化学方程式：_____。 (2) “亚碳酸盐法”吸收烟中的 SO2

①将烟气通入 1.0mol/L 的 Na2SO3 溶液，若此过程中溶液体积不变，则溶液的 pH 不断_____(填“减小”“不变” 或“增大)。当溶液 pH 约为 6 时，吸收 SO2 的能力显著下降，应更换吸收剂，此时溶液中 c(SO32-) =0.2mol/L， 则溶液中 c(HSO3-) =_____。

②室温条件下，将烟气通入(NH4)2SO3 溶液中，测得溶液 pH 与各组分物质的量分数的变化关系如图: b 点时溶液 pH=7，则 n(NH4+)：n(HSO3—)= ______________ 。

(3)催化氧化法去除 NO。一定条件下，用 NH3 消除 NO 污染，其反应原理4NH3+6NO

5N2+6H2O。不同温度条件下，n(NH3):n(NO)的物质的量之比分别为 4:1、

3:1、1:3 时，得到 NO 脱除率曲线如图所示：

m-3，从 A 点到 B 点经过0.8s，该时间段内 NO 的①曲线 a 中，NO 的起始浓度为6×10-4mg·m-3·s-1。 脱除速率为_____mg·

②曲线 b 对应 NH3 与 NO 的物质的量之比是_____。

(4)间接电化学法除 NO。其原理如图所示：写出阴极的电极反应式(阴极室溶液呈酸性)_____。吸收池中除去 NO 的原理_____(用离子方程式表示)。

【答案】CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=?163kJ/mo1 减小 1.6mol/L 3:1 1.5×10?4

-??2-2--3:1 2HSO3+2e+2H=S2O4?2H2O 2NO+2S2O4?2H2O?N2?4HSO3

【解析】 【分析】

（1）已知：①CH4 (g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H1=+247k/mol， ②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H2=+205k/mol，

根据盖斯定律，①-②×2得：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)，据此计算△H；

（2）①二氧化硫通入亚硫酸钠溶液生成亚硫酸氢钠，亚硫酸氢钠显酸性，据此分析；根据反应方程式的量的关系计算可得；

②先判断溶质，写出电荷守恒式，在利用pH=7时，c(H+)=c(OH-)找出其他离子的等量关系，结合图示进行等量删减或替换，最后得出结果；

（3）①曲线a中，NO的起始浓度为6×10-4mg?m-3，根据图象得到A、B处的NO脱除率，可得两处的NO的浓度，再计算脱除速率；

②NH3与NO的物质的量的比值越大，NO的脱除率越大，据此分析； （4）阴极得到电子发生还原反应，结合酸性环境书写；阴极产物吸收NO。 【详解】

（1）已知：①CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H1=+247k/mol， ②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H2=+205k/mol，

根据盖斯定律，由①?②×2得反应：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=△H1?2△H2=?163kJ/mo1，

故答案为：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=?163kJ/mo1；

（2）①将烟气通入1.0mol/L的Na2SO3溶液，二氧化硫与亚硫酸钠和水反应生成亚硫酸氢钠，亚硫酸氢钠以电离为主，显酸性，故溶液pH不断减小；向亚硫酸钠溶液中通入二氧化硫生成亚硫酸氢钠，反应方程式SO2+Na2SO3+2H2O=2NaHSO3，溶液中反应的亚硫酸根离子和生成亚硫酸氢根离子的物质的量比为1：2，即溶液中参加反应的亚硫酸根为(1.0?0.2)mol/L，则生成c(HSO3)=2×(1.0?0.2)mol/L=1.6mol/L， 故答案为：减小；1.6mol/L；

②b点时溶液pH=7，此时溶液中的溶质是(NH4)2SO3和NH4HSO3，根据电荷守恒：c(NH4)+c(H+)=c(OH?)+c(HSO3)+2c(SO3)，因pH=7，故c(H+)=c(OH?)，则

c(NH4)=c(HSO3)+2c(SO3)，由图可读出b点时，c(HSO3)=c(SO3)，则c(NH4)=3 c(HSO3)，因在同一体系，n(NH4)：n(HSO3)=3：1， 故答案为：3：1；

（3）①曲线a中，NO的起始浓度为6×10?4mg?m?3，A点的脱除率为55%，B点的脱除率

-+++--2--2--2-+-为75%，从A点到B点经过0.8s，该时间段内NO的脱除速率为6×10?4mg?m?3×(0.75?0.55)÷0.8s=1.5×10?4mg?m?3?s?1， 故答案为：1.5×10?4；

②NH3与NO的物质的量的比值越大，NO的脱除率越大，则物质的量之比分别为4：1，3：1，1：3时，对应的曲线为a，b，c，即曲线b对应的物质的量之比是3：1， 故答案为：3：1；

（4）阴极得到电子发生还原反应，根据图可知是HSO3在酸性条件下发生还原反应，生成

2--??2-2-S2O4，其电极反应式为2HSO3+2e+2H=S2O4?2H2O；根据图示，吸收池中S2O4-和NO是反应物，N2和HSO3是生成物，则吸收池中除去NO的原理是：

2--2NO+2S2O4?2H2O?N2?4HSO3，

-??2-2--故答案为：2HSO3+2e+2H=S2O4?2H2O；2NO+2S2O4?2H2O?N2?4HSO3。

-【点睛】

陌生电极反应式的书写步骤：①根据题干找出反应物以及部分生成物，根据物质变化分析化合价变化并据此写出得失电子数；②然后根据电荷守恒配平电极反应式，在配平时需注意题干中电解质的环境；③然后检查电极反应式的守恒关系（电荷守恒、原子守恒、转移电子守恒等）。

7．生物浸出是用细菌等微生物从固体中浸出金属离子，有速率快、浸出率高等特点。氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速 Fe2+氧化的细菌，培养后能提供 Fe3+， 控制反应条件可达细菌的最大活性，其生物浸矿机理如下图。

反应1 反应2

（1）氧化亚铁硫杆菌生物浸出 ZnS 矿。 ①反应 2 中有 S 单质生成，离子方程式是__。

② 实验表明温度较高或酸性过强时金属离子的浸出率均偏低，原因可能是__。 （2）氧化亚铁硫杆菌生物浸出废旧锂离子电池中钴酸锂（LiCoO2）与上述浸出机理相似，发生反应1 和反应3：LiCoO2 +3Fe3+=Li++ Co2++3Fe2++O2↑ ①在酸性环境中，LiCoO2 浸出 Co2+的总反应的离子方程式是__。

++

②研究表明氧化亚铁硫杆菌存在时，Ag对钴浸出率有影响，实验研究 Ag的作用。取

LiCoO2 粉末和氧化亚铁硫杆菌溶液于锥形瓶中，分别加入不同浓度 Ag+的溶液，钴浸出率（图 1）和溶液 pH（图 2）随时间变化曲线如下：

图1 不同浓度Ag+作用下钴浸出率变化曲线 图2 不同浓度Ag+作用下溶液中pH变化曲线

Ⅰ．由图 1 和其他实验可知，Ag能催化浸出 Co2，图 1 中的证据是__。 Ⅱ．Ag是反应 3 的催化剂，催化过程可表示为： 反应 4：Ag+LiCoO2=AgCoO2+Li 反应 5：……

反应 5 的离子方程式是__。

Ⅲ．由图 2 可知，第 3 天至第 7 天，加入 Ag+后的 pH 均比未加时大，结合反应解释其原因：__。

【答案】ZnS+2Fe3+=Zn2++S+2Fe2+ 细菌的活性降低或失去活性 4LiCoO2 +12H+

+

+

+

+

+

4Li++4Co2++6H2O +O2↑ 加入Ag+明显提高了单位时间内钴浸出率，即提高了钴浸出速率 AgCoO2+3Fe3+=Ag++ Co2++3Fe2++O2↑ 加入Ag+催化了反应3，使LiCoO2浸出的总反应的化学反应速率加快，相同时间内消耗H更多，故加入Ag后的pH比未加时大 【解析】 【分析】 【详解】

（1）①由题给示意图可知，反应 2为Fe3+与ZnS发生氧化还原反应生成Zn2+、S和Fe2+，反应的离子方程式为ZnS+2Fe3+=Zn2++S+2Fe2+，故答案为：ZnS+2Fe3+=Zn2++S+2Fe2+； ② 细菌为蛋白质，温度较高或酸性过强时，蛋白质变性，细菌的活性降低，导致金属离子的浸出率均偏低，故答案为：细菌的活性降低或失去活性；

（2）①在酸性环境中，细菌做催化剂，使LiCoO2中+3价的Co元素将-2价O元素氧化，

+++

反应生成Li、Co2、O2和H2O，反应的离子方程式为4LiCoO2 +12H

++

4Li+4Co2+6H2O

+

+

+O2↑，故答案为：4LiCoO2 +12H+

+

4Li++4Co2++6H2O +O2↑；

+

②Ⅰ．由图1可知，加入Ag明显提高了单位时间内钴浸出率，说明Ag做催化剂，提高了钴浸出速率，故答案为：加入Ag+明显提高了单位时间内钴浸出率，即提高了钴浸出速率；

Ⅱ．由催化剂的催化机理可知，反应4中Ag+做反应物，则反应5中Ag+做生成物，即中间产物AgCoO2与Fe3+反应生成Ag+、Co2+、Fe2+和O2，反应的化学方程式为

AgCoO2+3Fe3+=Ag++ Co2++3Fe2++O2↑，故答案为：AgCoO2+3Fe3+=Ag++ Co2++3Fe2++O2↑； Ⅲ．由图 2 可知，第 3 天至第 7 天，加入 Ag+后的 pH 均比未加时大，原因是加入Ag+