题目内容
【题目】以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
(1) N2O是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究N2O的分解对环境保护有重要意义。碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程为：
第一步I2(g)→2I(g)(快反应)
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明，含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是__________。
A．N2O分解反应中：分解速率与是否含碘蒸气有关 B．第三步对总反应速率起决定作用
C．第二步活化能比第三步小 D．IO为反应的催化剂
(2)汽车尾气中含有较多的氮氧化物和不完全燃烧的CO，汽车三元催化器可以实现降低氮氧化物的排放量。汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在催化剂的作用下转化成两种无污染的气体。如，
反应I：2CO +2NO → N2+2CO2 △H1； 反应II：4CO +2NO2 → N2+4CO2 △H2<0。
针对反应I:①已知：反应N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H3=+180.0kJ·mol1，若CO的燃烧热为-283.5kJ·moll 则反应I的△H1=_________kJ·mol1。
②若在恒容的密闭容器中，充入2molCO和1molNO，发生反应I，下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是_______。
A.CO和NO的物质的量之比不变 B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的压强保持不变 D.2v（N2）正=v（CO）逆
（3）根据原电池原理和电解原理进行如图回答。请回答： 用如图所示装置进行实验(K闭合)．
①Zn极为________极；实验过程中，SO42-________(填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动。
②y极的电极反应现象为________；
③写出生活中对钢闸门的一种电化学保护方法________________________。
④有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HClNH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池，请写出该电池的正极反应式______________________。
【答案】A -747.0 B 负 从右向左 有黄绿色气体生成 牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法 N2+6e-+8H+= 2NH4+
【解析】
(1) A．由题干给与信息，碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率，故A正确；
B．第二步反应为慢反应，对总反应速率起决定性作用，故B错误；
C．第二步反应为慢反应，第三步反应为快反应，第二步活化能比第三步大，故C错误；
D．催化剂不参与化学反应，反应结束时，催化剂仍保持原来的性质，根据第二步和第三步的反应IO是中间产物，故D错误；
答案选A。
(2) ①根据已知条件①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H3=+180.0kJ·mol1，②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H4=-567kJ·moll，根据盖斯定律，②-①得2CO(g) +2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H1=-747.0kJ·mol1；
答案为：-747.0；
②A.当达到平衡时，体系内各组分的含量保持不变的状态，CO和NO的物质的量之比不变，即为 CO和NO的物质的量保持不变，故A正确；
B. 反应I为纯气体体系，反应前后气体总质量保持不变，恒容条件下，混合气体体积始终不变，混合气体的密度始终保持不变，不能判断反应达到平衡，故B错误
C.反应I反应先后气体体积减小的体系，反应后体系气体压强减小，当混合气体的压强保持不变，可以说明反应达到平衡，故C正确。
D.v（N2）正：v（CO）逆= 1:2，不同物质正逆反应速率之比等于计量系数之比，反应达到平衡状态，故D正确；
答案选B。
(3) ①左端是原电池，金属锌是负极，铜是正极，电解质里的阴离子移向负极，即从右向左；
故答案为：负；从右向左；
②右端是电解池，y是阳极，发生氯离子失电子的氧化反应，有黄绿色气体氯气生成，铜电极是正极，发生还原反应：Cu2++2e=Cu，
故答案为：有黄绿色气体生成；
③写出生活中对钢闸门的一种电化学保护方法：在铁闸门上镶嵌比铁活泼的金属，即牺牲阳极的阴极保护法或对铁闸门通电将铁闸门与电源负极项链，即外加电流的阴极保护法
故答案为：牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法；
④以N2、H2为电极反应物，以HClNH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池，N2在正极发生还原反应生成NH4+，电极反应式为N2+6e-+8H+= 2NH4+，
故答案为：N2+6e-+8H+= 2NH4+。
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【题目】利用水钴矿（主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等）可以制取多种化工试剂，以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程，回答下列问题：
已知：①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等；②沉淀I中只含有两种沉淀；③流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
（1）浸出过程中Co2O3发生反应的离子反应方程式为_________________。
（2）NaClO3在浸出液中发生的离子反应方程式为______________。
（3）加入Na2CO3调PH至5.2，目的是________；萃取剂层含锰元素，则沉淀II的主要成分为_____。
（4）操作I包括：将水层加入浓盐酸调整PH为2-3，______、_____、过滤、洗涤、减压烘干等过程。
（5）为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，过滤、洗涤、干燥，测沉淀质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O质量分数大于100%,其原因可能是_____（回答一条原因即可）。
【题目】碳及其化合物有广泛应用。
（1）工业冶炼铝，以石墨为阳极。阳极反应式为________，可能发生副反应有_______。
（2）一氧化碳和空气在酸性介质中构成燃料电池，负极反应式为___________。
（3）向75 mL 4 molL-1KOH溶液中缓慢通入4480 mL CO2气体（标准状况）恰好完全被吸收。
①写出该反应的离子方程式：___________________________。
②该吸收溶液中离子浓度大小排序为_________________________。
③常温下，a molL-1KHCO3溶液的pH=8，HCO3的水解常数约等于__________。（用含a式表示）。
（4）已知：① 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H1= —571.6kJmol-1
② 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2 = —566.0kJmol-1
③ CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H3 = —90.8kJmol-1
计算甲醇蒸气的燃烧热△H＝_______________。
（5）某温度下，发生可逆反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H＝-41.0kJ/mol，向某容器中充入1.0 molH2和1.0 mol(g)，在一定条件下发生上述反应。混合气体中CO的物质的量与时间关系如下列所示：
0 | 5 min | 10 min | 15 min | 20 min | 25 min | |
I(800℃) | 1.0 | 0.80 | 0.70 | 0.65 | 0.50 | 0.50 |
II(800℃) | 1.0 | 0.7 | 0.60 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
相对实验I，实验II可能改变的条件可能是________，该温度下，平衡常数=_______。