题目内容

（17分）减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。
（1）为了减少空气中SO2的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知：H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(g) ΔH1＝-241.8 kJ·mol－1
C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)  ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1
则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为                          。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是    （填序号）：
a．Ca(OH)2      b．CaCl2         c．Na2CO3       d．NaHSO3
（2）CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。

①M、N两点平衡状态下，容器中总物质的物质的量之比为：n(M)总：n(N)总＝　　 　　　。
②若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为　　     。
（3）催化硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
①催化硝化法中，用H2将NO还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强。则该反应离子方程式为               。
②电化学降解NO的原理如右图所示，电源正极为    （填“a”或“b”）；若总反应为4NO3-+4H+通电5O2↑+2N2↑+2H2O，则阴极反应式为                  。

（1）（4分）① C(s)+H2O(g)＝CO(g) +H2(g)   ΔH＝+131.3kJ·mol－1（2分） ② a  c（2分）
（2）（5分）① 5：4（2分）    ②KM＝KN＞KQ（3分。说明：从曲线看温度升高CO转化率降低，该反应的正反应放热；M、N两点温度相同K相同，C点温度升高平衡向逆方向移动，CO转化率降低，故K值减小） （3）（8分）①2NO3－+5H2催化剂N2+2OH－+4H2O（3分）
②a（2分）    2NO3－+12H++10e－＝N2↑+6H2O
（3分。阳极反应为：4OH-—4e-＝O2↑+2H2O或10H2O-20e-＝20H++5O2↑）

解析试题分析：（1）①已知反应：①H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(g) △H1＝-241.8 kJ·mol－1、②C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)  △H2＝－110.5 kJ·mol－1，则根据盖斯定律可知②－①即得到焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式，即C(s)+H2O(g)＝CO(g) +H2(g)   ΔH＝+131.3kJ·mol－1。
②氢氧化钙和碳酸钠均与SO2反应，可以作为洗涤剂，氯化钙与亚硫酸氢钠与SO2均不反应，不能作为洗涤剂，答案选ac。
（2）①M点CO的转化率为0.5，则参加反应的CO为10mol×0.5=5mol，则：
CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）气体物质的量减少
2
5mol                                           10mol
故M点平衡时，混合气体总的物质的量=10mol+20mol-10mol=20mol
N点CO的转化率为0.7，则参加反应的CO为10mol×0.7=7mol，则：
CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）气体物质的量减少
1                                                  2
7mol                                           14mol
故N点平衡时，混合气体总的物质的量=10mol+20mol-14mol=16mol
故M、N两点时容器内总气体的物质的量之比n（M）：n（N）=20mol：16mol=5：4。
②由图可知，一定压强下，温度越高，CO的转化率越低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，Q点的温度高于M、N点，故平衡常数KM＝KN＞KQ。
（3）①用H2将NO还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强，这说明反应中有氢氧根生成，则该反应离子方程式为2NO3－+5H2催化剂N2+2OH－+4H2O。
②溶液中氢氧根在阳极放电生成氧气，则根据装置图可知产生氧气的电极是阳极。电解池中阳极与电源的正极相连，所以a是电源的正极。根据总反应为4NO3-+4H+通电5O2↑+2N2↑+2H2O可知阴极是硝酸根得到电子生成氮气，则阴极反应式为2NO3－+12H++10e－＝N2↑+6H2O。
考点：考查热化学方程式的书写、SO2的性质、可逆反应的有关计算与判断以及电化学原理的应用

练习册系列答案
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有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相组合，相关流程如图所示(电极未标出)：

回答下列有关问题：
（1）通入空气的电极为                  (写电极名称)。燃料电池中阳离子的移动方向                     (“从左向右”或“从右向左”)。
（2）电解池中产生20 mol Cl2，理论上燃料电池中消耗                     mol O2。
（3）a、b、c的大小关系为：                    。
（4）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2，该电池放电时正极反应式是                                         。

I.铝的阳极氧化能使铝的表面生成一层特别致密的氧化膜，该氧化膜不溶于稀硫酸，模拟该生产过程如下：
（1）把铝片浸入热的16%NaOH溶液中约半分钟左右洗去油污，除去表面的氧化膜，取出用水冲洗。写出除去氧化膜有关反应的离子方程式____________
（2）如图，组装好仪器，通电约25min。在阳极生成氧化铝，阴极产生气体。则该过程中阳极发生反应的电极式为______；该溶液pH的变化______(填:“增大”或“减小”或“不变”）

II现代社会对电池的需求越来越大，尤其足可充电的二次电池。
髙铁电池是一种新型可充电电池,总反应为：3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH3Zn+2K2FeO4+8H2O,该电池放电时正极材料的化学式是    其电极反应式是______，若电路中通过1.204×1023个电子时，负极质量变化为______g充电时,该电池的正极接直流电源的______(填“正极”或“负极”）。

如图所示的原电池装置中，锌为      极，电极发生的是            反应（填氧化或还原），电极反应式为                          ；铜电极反应式为                   ，铜片上观察到的现象为                                 。

（1）现有如下两个反应：
（A）NaOH + HCl =" NaCl" + H2O   （B）2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2
①根据两反应本质和特点，判断（A）和（B）分别能否设计成原电池     ；
②如果不能，说明其原因                                       。
（2）选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，电池的总反应为：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu，分别写出电池两极的电极反应式，正极              ，负极                。

金属的腐蚀是指____________________________________。
由于与金属接触的介质不同，发生腐蚀的化学原理也不同，一般可分为________________________和________________________，其中________________________更为普遍。

纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu2O的三种方法：

方法Ⅰ
 		用炭粉在高温条件下还原CuO
 
方法Ⅱ
 		电解法，反应为2Cu + H2O  Cu2O + H2↑。
 
方法Ⅲ
 		用肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2
 
 
（1）工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ，其原因是反应条件不易控制，若控温不当易生成        而使Cu2O产率降低。
（2）已知：2Cu(s)＋1/2O2(g)=Cu2O(s)   △H =-akJ·mol-1
C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)      △H =-bkJ·mol-1
Cu(s)＋1/2O2(g)=CuO(s)    △H =-ckJ·mol-1
则方法Ⅰ发生的反应：2CuO(s)＋C(s)= Cu2O(s)＋CO(g)；△H =     kJ·mol-1。
（3）方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O，装置如图所示，该电池的阳极生成Cu2O反应式为                。

（4）方法Ⅲ为加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2，该制法的化学方程式为            。
（5）在相同的密闭容器中，用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验：
水蒸气的浓度（mol/L）随时间t(min)变化如下表所示。
序号
 		温度
 		0
 		10
 		20
 		30
 		40
 		50
 
①
 		T1
 		0.050
 		0.0492
 		0.0486
 		0.0482
 		0.0480
 		0.0480
 
②
 		T1
 		0.050
 		0.0488
 		0.0484
 		0.0480
 		0.0480
 		0.0480
 
③
 		T2
 		0.10
 		0.094
 		0.090
 		0.090
 		0.090
 		0.090
 
下列叙述正确的是        （填字母代号）。
A．实验的温度T2小于T1
B．实验①前20 min的平均反应速率v(O2)=7×10-5 mol·L-1 min-1 
C．实验②比实验①所用的催化剂催化效率高

锌锰干电池所含的汞、酸或碱等在废弃后进入环境中将造成严重危害。对废旧电池进行资源化处理显得非常重要。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源。
 
（1）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2，其负极的电极反应式为    。
（2）填充物用60℃温水溶解，目的是加快溶解速率，但必须控制温度不能太高，其原因是    。
（3）操作A的名称为       。
（4）滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止。其主要反应为2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=3MnSO4+4CO2+6H2O。
①当1 mol MnO2参加反应时，共有    mol电子发生转移。
②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应，试写出其反应的化学方程式        。
（5）铜帽溶解时加入H2O2的目的是           （用化学方程式表示）。铜帽溶解完全后，可采用_______方法除去溶液中过量的H2O2。
（6）锌锰干电池所含的汞可用KMnO4溶液吸收。在不同pH下，KMnO4溶液对Hg的吸收率及主要产物如下图所示：
 
根据上图可知：
①pH对Hg吸收率的影响规律是          。
②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是        。

用括号中的试剂除去各组中的杂质，不正确的是

A．苯中的甲苯(溴水)B．乙醇中的水(新制CaO)
C．甲烷中的乙烯(溴水)D．乙酸乙酯中的乙酸(饱和Na2CO3溶液)

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