题目内容
(14 分)过氧化氢和臭氧都是常见的绿色氧化剂，在工业生产中有着重要的用途。
（1）据报道以硼氢化合物NaBH4（B的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，可用作通信卫星电源。负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如右图所示。该电池放电时正极的电极反应式为： ；
以MnO2做正极材料，可能是因为 。
（2）火箭发射常以液态肼（N2H4）为燃料，液态过氧化氢
为助燃剂。已知：
N2H4(g) + O2(g) ＝ N2(g) + 2H2O(g) △H =" –" 534 kJ·mol-1
H2O2(l) = H2O(l) + 1/2O2(g) △H =" –" 98.64 kJ·mol-1
H2O(l) = H2O(g) △H=" +" 44kJ·mol-1
则反应N2H4(g) + 2H2O2(l) = N2(g) + 4H2O(g) 的△H= 。
（3）O3 可由臭氧发生器（原理如右图所示）电解稀硫酸制得。
② 图中阴极为 （填“A”或“B”）。
②若C处通入O 2，则A极的电极反应式为： 。
③若C处不通入O 2 ，D、E处分别收集到15.68L和有6.72L气体（标准状况下），则E处收集的气体中O2和O3的体积之比为 （忽略 O 3 的分解）。
（4）新型O3氧化技术对燃煤烟气中的NOx和SO2脱除效果显著，锅炉烟气中的NOx
以上是以NO形式存在的，可发生反应NO(g）+ O3 (g) 
NO2(g)+ O2 (g)。在一定条件下，将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应 ，正反应速率随时间变化的示意图（如下图）所示。由图可得出的正确说法是
a．反应在c点达到平衡状态
b．反应物浓度：b点小于c点
c．该反应为放热反应
d．Δt1＝Δt2时，NO的转化量：a～b段小于b～c段
(14分)
⑴H2O2 + 2e—＝ 2OH—；除了作电极材料，MnO2还对电极反应具有催化作用
⑵－643.28kJ·mol—1
⑶① A ② O2＋4H＋＋4e－=2H2O ③2︰1
⑷cd （每空2分，共14分）
【解析】
试题分析：（1）原电池负极发生氧化反应，正极反应还原反应，由原电池工作原理图1可知，电极a为负极，电极b为正极，H2O2在正极放电生成OH-，电极反应式为H2O2+2e-=2OH-； MnO2对电极反应具有催化作用。
故答案为：H2O2+2e-=2OH-；MnO2对电极反应具有催化作用。
（2）已知：①N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-534kJ?mol-1
②H2O2（l）=H2O（l）+1/2O2（g）△H=-98.64kJ?mol-1
③H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ?mol-1
由盖斯定律，①+②×2+③×3得N2H4（g）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-534kJ?mol-1+2×（-98.64kJ?mol-1）+2×44kJ?mol-1=-643.28kJ?mol-1
故答案为：-643.28kJ?mol-1。
（3）①由图可知，B极生成O2、O3，B极反应氧化反应，电解池阳极发生氧化反应，故A为阴极。
故答案为：A。
②C处通入O2，O2发生还原反应，在酸性条件下生成水，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O．
故答案为：O2+4H++4e-=2H2O。
③若C处不通入O2，实质为电解水，D处为氢气，物质的量为11.2L/22.4(L/mol) =0.5mol，E处为氧气、臭氧，物质的量共为4.48L/22.4(L/mol)=0.2mol，令臭氧的物质的量为xmol，根据电子转移守恒有0.5mol×2=xmol×3×2+（0.2mol-xmol）×2×2，解得x=0.1，所以E处收集的气体中O3所占的体积分数为(0.1mol/0.2mol)×100%=50%。
故答案为：50%。
（4）该反应反应前后气体的物质的量不变，容器体积不变，故体系压强恒定．绝热恒容密闭容器，体系温度随反应进行变化，随反应进行反应物的浓度降低，由图可知，c点以前正反应速率增大，说明正反应为放热反应，c点以后反应正反应速率降低，应是浓度影响比温度影响更大．图为正反应速率随时间变化，说明反应未到达平衡。
a．反应在c点前，温度对速率影响大，c点以后浓度减小对速率影响大，C点未达到平衡状态，故a错误；
b．反应为达平衡，b点在c点之前，浓度反应物浓度：b点大于c点，故b错误；
c．该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故c正确；
d．a～b段反应速率小于b～c段反应速率，△t1=△t2时，b～c段反应的NO更多，故NO的转化率：a～b段小于b～c段，故d正确。
故选：cd。
考点：原电池和电解池的工作原理 用盖斯定律进行有关反应热的计算 化学反应速率变化曲线及其应用
点评：考查原电池与电解池反应原理、反应热的计算、氧化还原反应计算、化学平衡图象、阅读题目获取信息的能力等，难度中等，需要学生具备运用信息与基础知识分析问题、解决问题的能力。
(14分)过氧化氢对环境友好，性质多样，有很重要的研究和应用价值。
（1）实验室利用反应可制备氧气。
①取等物质的量浓度等体积溶液分别进行下列实验，研究外界条件对该反应速率的影响，实验报告如下表所示。
| 序号 | 条件 | 现象 | 结论 | |
| 1 | 温度/℃ | 催化剂 | ||
| 2 | 40 | FeCl3溶液 |
|
|
| 3 | 20 | FeCl3溶液 |
|
|
| 4 | 20 | MnO2 |
|
|
| 5 | 20 | 无 |
|
|
实验1、2研究的是 对H2O2分解速率的影响。
实验2、3的目的是 。
实验中可以表明该反应速率差异的现象是 。
②实验室用MnO2做该反应的催化剂，使用如右图所示装置的A部分制备O2，避免反应过于剧烈的操作是 。
（2）Na2O2与水反应也可生成O2。某同学取4 g Na2O2样品与过量水反应，待反应完全终止时，得100 mL溶液X和448 mL O2(已折算为标准状况)。该同学推测样品中含有杂质或反应中生成H2O2，并进行实验研究。
①取少量X于试管中，滴加FeCl2溶液，立即生成红褐色沉淀。则反应的离子方程式是 。
②通过如上图所示整套实验装置测定Na2O2样品的纯度，假设所含杂质不参加反应。取25 mL X，滴入烧瓶内使其与过量KMnO4酸性溶液反应，最终生成56 mL O2(已折算为标准状况)，则此样品中：Na2O2的质量分数是 。
以上是以NO形式存在的，可发生反应NO(g）+ O3 (g) 
NO2(g)+ O2 (g)。在一定条件下，将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应 ，正反应速率随时间变化的示意图（如下图）所示。由图可得出的正确说法是 
(14分)过氧化氢对环境友好，性质多样，有很重要的研究和应用价值。
（1）实验室利用反应
可制备氧气。
①取等物质的量浓度等体积
溶液分别进行下列实验，研究外界条件对该反应速率的影响，实验报告如下表所示。
|
序号 |
条件 |
现象 |
结论 |
|
|
1 |
温度/℃ |
催化剂 |
||
|
2 |
40 |
FeCl3溶液 |
|
|
|
3 |
20 |
FeCl3溶液 |
|
|
|
4 |
20 |
MnO2 |
|
|
|
5 |
20 |
无 |
|
|
实验1、2研究的是 对H2O2分解速率的影响。
实验2、3的目的是 。
实验中可以表明该反应速率差异的现象是 。
②实验室用MnO2做该反应的催化剂，使用如右图所示装置的A部分制备O2，避免反应过于剧烈的操作是 。
（2）Na2O2与水反应也可生成O2。某同学取4 g Na2O2样品与过量水反应，待反应完全终止时，得100 mL溶液X和448 mL O2(已折算为标准状况)。该同学推测样品中含有杂质或反应中生成H2O2，并进行实验研究。
①取少量X于试管中，滴加FeCl2溶液，立即生成红褐色沉淀。则反应的离子方程式是 。
②通过如上图所示整套实验装置测定Na2O2样品的纯度，假设所含杂质不参加反应。取25 mL X，滴入烧瓶内使其与过量KMnO4酸性溶液反应，最终生成56 mL O2(已折算为标准状况)，则此样品中：Na2O2的质量分数是 。
仅体现氧化性的反应是
(填代号，下同)，
的氧化性由强到弱的顺序是
。
已知该反应中
。
=A+
(化学方程式已配平)，试指出生成物A的化学式为
，并阐明