题目内容
7．锌-空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶滚为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O=2Zn（OH）42-．下列说法正确的是（ ）| A． | 放电时，负极反应为：Zn+4OH--2e-=Zn（OH）42- | |
| B． | 充电时，电解质溶液中K+向阳极移动 | |
| C． | 充电时，电解质溶液中c（OH-）逐渐减小 | |
| D． | 放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况） |
分析 根据2Zn+O2+4OH-+2H2O═2Zn（OH）42-可知，O2中元素的化合价降低，被还原，应为原电池正极，Zn元素化合价升高，被氧化，应为原电池负极，电极反应式为Zn+4OH--2e-═Zn（OH）42-，充电时阳离子向阴极移动，以此解答该题．
解答 解：A．放电时，负极反应式为Zn+4OH--2e-═Zn（OH）42-，故A正确；
B．充电时阳离子向阴极移动，即充电时，电解质溶液中K+向阴极移动，故B错误；
C．充电时，电池反应为Zn（OH）42-+2e-═Zn+4OH-，电解质溶液中c（OH-）逐渐增大，故C错误；
D．放电时，每消耗标况下22.4L氧气，即1mol，转移电子4mol，故D错误．
故选A．
点评 本题考查原电池与电解池的基础知识，正确判断正负极、阴阳极，注意电极反应式的书写及电子转移的计算，正确判断化合价的变化为解答该题的关键，题目难度中等．
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18．下列操作会造成所配溶液的浓度偏低是的（ ）
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| B． | 浓硫酸溶解后立即转移到容量瓶内 | |
| C． | 用量筒量硫酸时俯视刻度 | |
| D． | 用量筒量硫酸时，倾倒后量筒没有洗涤 |
12．图为雾霾的主要成分示意图．下列说法正确的是（ ）
| A． | 雾霾天气不能产生丁达尔现象 | |
| B． | 重金属离子对人体的危害主要是造成蛋白质的变性 | |
| C． | SO2和NxOy都属于酸性氧化物 | |
| D． | “APEC蓝”是2014年新的网络词汇，形容2014年APEC会议期间北京蓝蓝的天空，说明京津冀实施道路限行和污染企业停工等措施，可杜绝雾霾的发生 |
19．下列化学用语的描述不正确的是（ ）
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| B． | 中子数为15的硅原子：${\;}_{14}^{20}$Si | |
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| D． | NH3•H2O的电离方程式：NH3•H2O?NH4++OH- |
16．高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为N2、CO、CO2、H2O等，其中可燃成分CO含量约占25%左右，CO2、N2的含量分别占15%、55%．回答下列问题：
（1）上述提及的气体分子中，电子数相等的两种气体是N2、CO（写化学式）．
（2）高炉煤气中CO具有较高的利用价值，可以与H2合成甲烷，已知有关反应的热化学方程式如下：
①H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJ/mol
③CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ/mol
则CO（g）+2H2（g）=CH4（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）△H=+35.7kJ/mol．
（3）高炉煤气中N2的含量较高，利用CO前需要对CO 进行富集，实现CO和N2的分离．
①工业上常采用醋酸亚铜氨溶液来吸收CO，该反应的热化学方程式CH3COOCu（NH3）2（aq）+CO（g）═CH3COOCu（NH3）2•CO（aq）△H＜0．吸收CO后的溶液经过适当处理可恢复为醋酸亚铜氨溶液，从而实现CO与吸收液的分离，分离过程可采取的措施有升温或减压（写出一种即可）．
②到目前为止，CO吸附剂的开发大多数以亚铜为活性组分负载在各种载体上，然后采用变压吸附（PSA）方式在含N2体系中脱出CO．图是变压吸附回收高炉煤气中CO的流程图：
PSA-I吸附CO2时间对PSA-II中CO回收率的影响见下图，由此可见，为了保证载体亚铜吸附剂对CO的吸附和提纯要求，应采取的措施是尽量在PSA-I中将CO2脱除（保证PSA-I吸附CO2的时间），“放空气体”的主要成分为氮气．
（4）高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3（s）+3CO（g）═2Fe （s）+3CO2（g）．该反应在不同温度下的平衡常数如表所示：
①该反应的△H＜0（填“＞““＜”或“=“）．
②欲提高上述反应中CO 的转化率，可采取的措施是ab．
a．适当降低反应体系的温度
b．及时移出体系中的CO
c．加入合适的催化剂
d．减小容器的容积
e．增大Fe2O3的量．
（1）上述提及的气体分子中，电子数相等的两种气体是N2、CO（写化学式）．
（2）高炉煤气中CO具有较高的利用价值，可以与H2合成甲烷，已知有关反应的热化学方程式如下：
①H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJ/mol
③CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ/mol
则CO（g）+2H2（g）=CH4（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）△H=+35.7kJ/mol．
（3）高炉煤气中N2的含量较高，利用CO前需要对CO 进行富集，实现CO和N2的分离．
①工业上常采用醋酸亚铜氨溶液来吸收CO，该反应的热化学方程式CH3COOCu（NH3）2（aq）+CO（g）═CH3COOCu（NH3）2•CO（aq）△H＜0．吸收CO后的溶液经过适当处理可恢复为醋酸亚铜氨溶液，从而实现CO与吸收液的分离，分离过程可采取的措施有升温或减压（写出一种即可）．
②到目前为止，CO吸附剂的开发大多数以亚铜为活性组分负载在各种载体上，然后采用变压吸附（PSA）方式在含N2体系中脱出CO．图是变压吸附回收高炉煤气中CO的流程图：
PSA-I吸附CO2时间对PSA-II中CO回收率的影响见下图，由此可见，为了保证载体亚铜吸附剂对CO的吸附和提纯要求，应采取的措施是尽量在PSA-I中将CO2脱除（保证PSA-I吸附CO2的时间），“放空气体”的主要成分为氮气．
（4）高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3（s）+3CO（g）═2Fe （s）+3CO2（g）．该反应在不同温度下的平衡常数如表所示：
| 温度/℃ | 1000 | 1115 | 1300 |
| 平衡常数 | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
②欲提高上述反应中CO 的转化率，可采取的措施是ab．
a．适当降低反应体系的温度
b．及时移出体系中的CO
c．加入合适的催化剂
d．减小容器的容积
e．增大Fe2O3的量．
8．氨的合成是最重要的化工生产之一．
Ⅰ．工业上合成氨用的H2有多种制取的方法：
①用焦炭跟水反应：C（s）+H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ CO（g）+H2（g）；
②用天然气跟水蒸气反应：CH4（g）+H2O（g） $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{高温}$ CO（g）+3H2（g）
已知有关反应的能量变化如图，且方法②的反应只能在高温下发生，则方法②中反应的△H=a+3b-c kJ/moL．
Ⅱ．在3个1L的密闭容器中，同温度下、使用相同催化剂分别进行反应：3H2（g）+N2（g） $?_{催化剂}^{高温、高压}$2NH3（g），按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，反应达到平衡时有关数据为：
（1）下列能说明该反应已达到平衡状态的是
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2 b．v（N2）正=3v（H2）逆
c．容器内压强保持不变 d．混合气体的密度保持不变
（2）甲容器中达到平衡所需要的时间t＞5min （填＞、＜或=）
（3）乙中从反应开始到平衡时N2的平均反应速率0.2mol•L-1•min-1（注明单位）．
（4）分析上表数据，下列关系正确的是c．
a．2c1=3mol/L b．ω1=ω2 c． 2ρ1=ρ2
（5）该温度下，容器乙中，该反应的平衡常数K=$\frac{4}{81}$（用分数表示）（mol/L）-2．
（6）常温下NH4+（aq）+H2O（l）?NH3•H2O（aq）+H+（aq）的化学平衡常数为5.55×10-10 mol•L-1，则NH3•H2O的电离平衡常数K=1.80×10-5mol•L-1（保留三位有效数字）．已知草酸的电离常数为：Ka1=5.9×10-2 Ka2=6.4×10-5，则草酸氢铵的水溶液中离子浓度由大到小的顺序是：c（NH4+）＞c（HC2O4-）＞c（H+）＞c（C2O42-）＞c（OH-）．
Ⅲ．（1）有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图1所示．
电池正极的电极反应式是N2+6e-+8H+=2NH4+，A是NH4Cl．
（2）用氨合成尿素的反应为2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（s）+H2O（g）．工业生产时，原料气带有水蒸气．图2表示CO2的转化率与氨碳比$\frac{n（N{H}_{3}）}{n（C{O}_{2}）}$、水碳比$\frac{n（{H}_{2}O）}{n（C{O}_{2}）}$的变化关系．
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是Ⅲ．
②测得B点氨的转化率为40%，则x13．
Ⅰ．工业上合成氨用的H2有多种制取的方法：
①用焦炭跟水反应：C（s）+H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ CO（g）+H2（g）；
②用天然气跟水蒸气反应：CH4（g）+H2O（g） $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{高温}$ CO（g）+3H2（g）
已知有关反应的能量变化如图，且方法②的反应只能在高温下发生，则方法②中反应的△H=a+3b-c kJ/moL．
Ⅱ．在3个1L的密闭容器中，同温度下、使用相同催化剂分别进行反应：3H2（g）+N2（g） $?_{催化剂}^{高温、高压}$2NH3（g），按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，反应达到平衡时有关数据为：
| 容 器 | 甲 | 乙 | 丙 |
| 反应物投入量 | 3mol H2、2mol N2 | 6mol H2、4mol N2 | 2mol NH3 |
| 达到平衡的时间（min） | t | 5 | 8 |
| 平衡时N2的浓度（mol•L-1） | c1 | 3 | |
| N2的体积分数 | ω1 | ω2 | ω3 |
| 混合气体密度（g•L-1） | ρ1 | ρ2 |
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2 b．v（N2）正=3v（H2）逆
c．容器内压强保持不变 d．混合气体的密度保持不变
（2）甲容器中达到平衡所需要的时间t＞5min （填＞、＜或=）
（3）乙中从反应开始到平衡时N2的平均反应速率0.2mol•L-1•min-1（注明单位）．
（4）分析上表数据，下列关系正确的是c．
a．2c1=3mol/L b．ω1=ω2 c． 2ρ1=ρ2
（5）该温度下，容器乙中，该反应的平衡常数K=$\frac{4}{81}$（用分数表示）（mol/L）-2．
（6）常温下NH4+（aq）+H2O（l）?NH3•H2O（aq）+H+（aq）的化学平衡常数为5.55×10-10 mol•L-1，则NH3•H2O的电离平衡常数K=1.80×10-5mol•L-1（保留三位有效数字）．已知草酸的电离常数为：Ka1=5.9×10-2 Ka2=6.4×10-5，则草酸氢铵的水溶液中离子浓度由大到小的顺序是：c（NH4+）＞c（HC2O4-）＞c（H+）＞c（C2O42-）＞c（OH-）．
Ⅲ．（1）有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图1所示．
电池正极的电极反应式是N2+6e-+8H+=2NH4+，A是NH4Cl．
（2）用氨合成尿素的反应为2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（s）+H2O（g）．工业生产时，原料气带有水蒸气．图2表示CO2的转化率与氨碳比$\frac{n（N{H}_{3}）}{n（C{O}_{2}）}$、水碳比$\frac{n（{H}_{2}O）}{n（C{O}_{2}）}$的变化关系．
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是Ⅲ．
②测得B点氨的转化率为40%，则x13．