2019-2020年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 真題匯編 F單元 化學(xué)反應(yīng)與能量 蘇教版.doc

2019-2020年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 真題匯編 F單元 化學(xué)反應(yīng)與能量 蘇教版 F1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化8F1 F2xx江蘇卷 通過以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說法正確的是()太陽光催化分解水制氫：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H1571.6 kJmol1焦炭與水反應(yīng)制氫：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H2131.3 kJmol1甲烷與水反應(yīng)制氫：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H3206.1 kJmol1A反應(yīng)中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B反應(yīng)為放熱反應(yīng)C反應(yīng)使用催化劑，H3減小D反應(yīng)CH4(g)=C(s)2H2(g)的H74.8 kJmol18D解析 反應(yīng)是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A項(xiàng)錯誤；反應(yīng)的焓變?yōu)檎担瑢儆谖鼰岱磻?yīng)，B項(xiàng)錯誤；催化劑只能降低反應(yīng)的活化能，但不會改變反應(yīng)的焓變，C項(xiàng)錯誤；根據(jù)蓋斯定律可知，“反應(yīng)反應(yīng)”得所求的反應(yīng)，則焓變H206.1 kJmol1131.3 kJmol174.8 kJmol1，D項(xiàng)正確。10F1 G3 H1 H2xx江蘇卷 下列圖示與對應(yīng)的敘述不相符合的是()圖00A圖甲表示燃料燃燒反應(yīng)的能量變化B圖乙表示酶催化反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)溫度的變化C圖丙表示弱電解質(zhì)在水中建立電離平衡的過程D圖丁表示強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸的滴定曲線10A解析 燃燒反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)，圖甲中生成物的能量大于反應(yīng)物的能量，表示的是吸熱反應(yīng)，與敘述不符；酶在特定溫度下的催化效果最好，如果溫度過高，酶會失去活性，反應(yīng)速率反而減小，圖示與敘述相符；弱電解質(zhì)電離時，開始時分子變成離子速率最大，而離子變成分子速率最小，當(dāng)二者速率相等時，則建立了電離平衡，圖示與敘述相符；在強(qiáng)酸中滴入強(qiáng)堿，pH不斷增大，當(dāng)接近滴定終點(diǎn)時，溶液的pH會發(fā)生突變，圖示與敘述相符。3F1、F3、G1、G2、H5xx天津卷 下列敘述正確的是()A使用催化劑能夠降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(H)B金屬發(fā)生吸氧腐蝕時，被腐蝕的速率和氧氣濃度無關(guān)C原電池中發(fā)生的反應(yīng)達(dá)平衡時，該電池仍有電流產(chǎn)生D在同濃度的鹽酸中，ZnS可溶而CuS不溶，說明CuS的溶解度比ZnS的小3D解析 催化劑只能改變反應(yīng)速率而不能改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，故A項(xiàng)錯誤；金屬發(fā)生吸氧腐蝕的速率與氧氣的濃度有關(guān)，濃度越大，被腐蝕的速率越大，故B項(xiàng)錯誤；原電池反應(yīng)達(dá)平衡時，該電池就沒有電流產(chǎn)生了，故C項(xiàng)錯誤；在同濃度的鹽酸中，氫離子的濃度相同，CuS不溶而ZnS可溶，說明CuS的溶解度比ZnS的小，D項(xiàng)正確。7C5、F1、F3xx浙江卷 下列說法不正確的是()A儲熱材料是一類重要的能量存儲物質(zhì)，單位質(zhì)量的儲熱材料在發(fā)生熔融或結(jié)晶時會吸收或釋放較大的熱量BGe(32號元素)的單晶可以作為光電轉(zhuǎn)換材料用于太陽能電池CBa2濃度較高時危害健康，但BaSO4可服入體內(nèi)，作為造影劑用于X射線檢查腸胃道疾病D納米鐵粉可以高效地去除被污染水體中的Pb2、Cu2、Cd2、Hg2等重金屬離子，其本質(zhì)是納米鐵粉對重金屬離子較強(qiáng)的物理吸附7D解析 儲熱材料熔融時吸熱，結(jié)晶時放熱，A項(xiàng)正確；光電轉(zhuǎn)換材料可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，B項(xiàng)正確；BaSO4為鋇餐，與胃酸不反應(yīng)，C項(xiàng)正確；納米鐵粉與水體中的重金屬離子發(fā)生置換反應(yīng)，D項(xiàng)錯誤。10F1 G2xx上海卷 一定條件下，某容器中各微粒在反應(yīng)前后變化的示意圖如下，其中和代表不同元素的原子。圖0關(guān)于此反應(yīng)說法錯誤的是()A一定屬于吸熱反應(yīng)B一定屬于可逆反應(yīng)C一定屬于氧化還原反應(yīng)D一定屬于分解反應(yīng)10A解析 根據(jù)題意，反應(yīng)前后有剩余，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，B項(xiàng)正確；反應(yīng)的方程式為22，該反應(yīng)為有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)，必定屬于氧化還原反應(yīng)，C、D項(xiàng)正確；從圖中并不能判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)，A項(xiàng)錯誤。28F1、F2、F3、G2、G4xx浙江卷 催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生兩個平行反應(yīng)，分別生成CH3OH和CO。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H153.7 kJmol1CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2某實(shí)驗(yàn)室控制CO2和H2初始投料比為12.2，在相同壓強(qiáng)下，經(jīng)過相同反應(yīng)時間測得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：T(K)催化劑CO2轉(zhuǎn)化率(%)甲醇選擇性(%)543Cat.112.342.3543Cat.210.972.7553Cat.115.339.1553Cat.212.071.6【備注】Cat.1：Cu/ZnO納米棒；Cat.2：Cu/ZnO納米片；甲醇選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醛的百分比已知：CO和H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為283.0 kJmol1和285.8 kJmol1H2O(l)=H2O(g)H344.0 kJmol1請回答(不考慮溫度對H的影響)：(1)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K_；反應(yīng)的H2_kJmol1。(2)有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有_。A使用催化劑Cat.1B使用催化劑Cat.2C降低反應(yīng)溫度D投料比不變，增加反應(yīng)物的濃度E增大CO2和H2的初始投料比(3)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在相同溫度下不同的催化劑對CO2轉(zhuǎn)化成CH3OH的選擇性有顯著的影響，其原因是_。(4)在圖中分別畫出反應(yīng)在無催化劑、有Cat.1和有Cat.2三種情況下“反應(yīng)過程能量”示意圖。圖00(5)研究證實(shí)，CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇，則生成甲醇的反應(yīng)發(fā)生在_極，該電極反應(yīng)式是_。28(1)41.2(2)CD(3)表中數(shù)據(jù)表明此時反應(yīng)未達(dá)到平衡，不同的催化劑對反應(yīng)的催化能力不同，因而在該時刻下對甲醇選擇性有影響(4)(5)陰CO26H6e=CH3OHH2O解析 (1)根據(jù)反應(yīng)方程式可寫出平衡常數(shù)的表達(dá)式；根據(jù)CO、H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱可得熱化學(xué)方程式為： CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1；：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1；若設(shè)H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1為反應(yīng)，將反應(yīng)可得反應(yīng)，故H2285.8 kJmol144 kJmol1(283 kJmol1)41.2 kJmol1。(2)根據(jù)反應(yīng)，要提高CO2的轉(zhuǎn)化率，需使得平衡正向移動，而催化劑只能改變反應(yīng)速率，A、B項(xiàng)錯誤；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向移動，C項(xiàng)正確；該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)物濃度同時增大時，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，D項(xiàng)正確；增大CO2和H2的投料比時，相當(dāng)于增大了CO2 的用量，CO2的轉(zhuǎn)化率降低，E項(xiàng)錯誤。(4)催化劑對平衡移動無影響，故三條曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)相同，但是使用催化劑后能降低反應(yīng)的活化能，由表格中的數(shù)據(jù)可知，Cat.2的催化效果更好，即在圖像上表現(xiàn)為Cat.2對應(yīng)曲線在Cat.1的下方。(5)CO2中C的化合價(jià)為4價(jià)，CH3OH中C的化合價(jià)為2價(jià)，CO2得電子后生成CH3OH，發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，電解質(zhì)溶液為酸性，所以電極反應(yīng)式為CO26e6H=CH3OHH2O。 F2 反應(yīng)熱的計(jì)算與重要的反應(yīng)熱8F1 F2xx江蘇卷 通過以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說法正確的是()太陽光催化分解水制氫：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H1571.6 kJmol1焦炭與水反應(yīng)制氫：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H2131.3 kJmol1甲烷與水反應(yīng)制氫：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H3206.1 kJmol1A反應(yīng)中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B反應(yīng)為放熱反應(yīng)C反應(yīng)使用催化劑，H3減小D反應(yīng)CH4(g)=C(s)2H2(g)的H74.8 kJmol18D解析 反應(yīng)是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A項(xiàng)錯誤；反應(yīng)的焓變?yōu)檎?，屬于吸熱反?yīng)，B項(xiàng)錯誤；催化劑只能降低反應(yīng)的活化能，但不會改變反應(yīng)的焓變，C項(xiàng)錯誤；根據(jù)蓋斯定律可知，“反應(yīng)反應(yīng)”得所求的反應(yīng)，則焓變H206.1 kJmol1131.3 kJmol174.8 kJmol1，D項(xiàng)正確。10F2、F3、F4、F5、G2xx天津卷 氫能是發(fā)展中的新能源，它的利用包括氫的制備、儲存和應(yīng)用三個環(huán)節(jié)?；卮鹣铝袉栴}：(1)與汽油相比，氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是_(至少答出兩點(diǎn))。但是氫氣直接燃燒的能量轉(zhuǎn)換率遠(yuǎn)低于燃料電池，寫出堿性氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：_。(2)氫氣可用于制備H2O2。已知：H2(g)A(l)=B(l)H1O2(g)B(l)=A(l)H2O2(l)H2其中A、B為有機(jī)物，兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng)，則H2(g)O2(g)=H2O2(l)的H_0(填“>”“<”或“”)。(3)在恒溫恒容的密閉容器中，某儲氫反應(yīng)：MHx(s)yH2(g)MHx2y(s)H<0達(dá)到化學(xué)平衡。下列有關(guān)敘述正確的是_。a容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變b吸收y mol H2只需1 mol MHxc若降溫，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大d若向容器內(nèi)通入少量氫氣，則v(放氫)>v(吸氫)(4)利用太陽能直接分解水制氫，是最具吸引力的制氫途徑，其能量轉(zhuǎn)化形式為_。(5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4，同時獲得氫氣：Fe2H2O2OHFeO3H2，工作原理如圖1所示。裝置通電后，鐵電極附近生成紫紅色FeO，鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高，鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知：Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。 圖00電解一段時間后，c(OH)降低的區(qū)域在_(填“陰極室”或“陽極室”)。電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出，其原因?yàn)開。c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2，任選M、N兩點(diǎn)中的一點(diǎn)，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_。10(1)污染?。豢稍偕?；來源廣；資源豐富；燃燒熱值高(任寫其中2個)H22OH2e=2H2O(2)(3)ac(4)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(5)陽極室防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低M點(diǎn)：c(OH)低，Na2FeO4穩(wěn)定性差，且反應(yīng)慢N點(diǎn)：c(OH)過高，鐵電極上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成，使Na2FeO4產(chǎn)率降低解析 (1)氫氣相對于汽油等化石能源，其優(yōu)點(diǎn)有污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高等。(2)由反應(yīng)方程式可看出兩反應(yīng)的S均小于0，又因?yàn)閮蓚€反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng)，所以兩個反應(yīng)的焓變H1、H2均小于0，由蓋斯定律得HH1H2，故H<0。(3)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時氣體的量不變(只有氫氣為氣體)，故壓強(qiáng)不變，a正確；由于該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化，要吸收y mol氫氣，需要的MHx的物質(zhì)的量要大于1 mol，故b錯誤；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降溫，平衡右移，平衡常數(shù)增大，故c正確；向平衡體系中通入氫氣，平衡右移，則v(吸氫)>v(放氫)，故d錯誤。(4)利用太陽能分解水制得氫氣和氧氣，其能量轉(zhuǎn)化形式是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。(5)依據(jù)裝置及電解原理，其陽極的電極反應(yīng)式為Fe6e8OH=FeO4H2O，陰極的電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2，故c(OH)在陽極區(qū)減小，在陰極區(qū)增大；由已知條件可知，若不及時排出H2，H2會還原FeO使其濃度減小，產(chǎn)率降低。27D3 D4 F2 G2xx全國卷 煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大氣，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝，回答下列問題：(1)NaClO2的化學(xué)名稱為_。(2)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣，反應(yīng)溫度為323 K，NaClO2溶液濃度為5103molL1 。反應(yīng)一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。離子SOSONOc/(molL1)8.351046.871061.5104離子NOClc/(molL1)1.21053.4103寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式_。增加壓強(qiáng)，NO的轉(zhuǎn)化率_(填“提高”“不變”或“降低”)。隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行，吸收劑溶液的pH逐漸_(填“增大”“不變”或“減小”)。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，脫硫反應(yīng)速率_脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是_。(3)在不同溫度下，NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中SO2和NO的平衡分壓pc如圖00所示。圖00由圖分析可知，反應(yīng)溫度升高，脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均_(填“增大”“不變”或“減小”)。反應(yīng)ClO2SO=2SOCl的平衡常數(shù)K表達(dá)式為_。(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到較好的煙氣脫硫效果。從化學(xué)平衡原理分析，Ca(ClO)2相比NaClO具有的優(yōu)點(diǎn)是_。已知下列反應(yīng)：SO2(g)2OH(aq)=SO(aq)H2O(l)H1ClO(aq)SO(aq)=SO(aq)Cl(aq)H2CaSO4(s)=Ca2(aq)SO(aq)H3則反應(yīng)SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq)的H_。27(1)亞氯酸鈉(2)4NO3ClO4OH=4NO2H2O3Cl提高減小大于NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高(3)減小(4)形成CaSO4沉淀，促使平衡向產(chǎn)物方向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率提高H1H2H3解析 (1)NaClO2中Cl為3價(jià)，其酸根對應(yīng)含氧酸HClO2為亞氯酸，故其名稱為亞氯酸鈉。(2)NaClO2溶液脫硝過程，ClO轉(zhuǎn)化為Cl，NO主要轉(zhuǎn)化為NO，則有4NO3ClO4OH=4NO2H2O3Cl。增加壓強(qiáng)，反應(yīng)正向進(jìn)行，NO的轉(zhuǎn)化率提高。根據(jù)脫硫、脫硝反應(yīng)，隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行，吸收劑溶液由NaClO2溶液轉(zhuǎn)化為NaCl、NaNO3、Na2SO4的混合溶液，pH減小。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，SO濃度大于NO濃度，因此脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率，原因還可能是NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高。(3)由圖可知，反應(yīng)溫度升高，SO2和NO的lgpc都減小，則pc增大，說明平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，故平衡常數(shù)減小。反應(yīng)ClO2SO=2SOCl的平衡常數(shù)K。(4)Ca(ClO)2替代NaClO2進(jìn)行煙氣脫硫，Ca(ClO)2與SO2反應(yīng)，生成CaSO4沉淀，平衡向產(chǎn)物方向移動，SO2轉(zhuǎn)化率提高。根據(jù)蓋斯定律，由第一個反應(yīng)第二反應(yīng)第三個反應(yīng)，可得SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq)，則HH1H2H3。11D4 D5 F2 G4xx四川卷 資源的高效利用對保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展具有重要作用。磷尾礦主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3MgCO3 。某研究小組提出了磷尾礦綜合利用的研究方案，制備具有重要工業(yè)用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2，其簡化流程如下：圖00已知：Ca5(PO4)3F在950 不分解；4Ca5(PO4)3F18SiO230C2CaF230CO18CaSiO33P4請回答下列問題：(1)950 煅燒磷尾礦生成氣體的主要成分是_。(2)實(shí)驗(yàn)室過濾所需的玻璃儀器是_。(3)NH4NO3溶液能從磷礦中浸取出Ca2的原因是_。(4)在浸取液中通入NH3，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(5)工業(yè)上常用磷精礦Ca5(PO4)3F和硫酸反應(yīng)制備磷酸。已知25 ，101 kPa時：CaO(s)H2SO4(l)=CaSO4(s)H2O(l)H271 kJ/mol5CaO(s)3H3PO4(l)HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)5H2O(l)H937 kJ/mol則Ca5(PO4)3F和硫酸反應(yīng)生成磷酸的熱化學(xué)方程式是_。(6)在一定條件下CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，當(dāng)CO與H2O(g)的起始物質(zhì)的量之比為15，達(dá)平衡時，CO轉(zhuǎn)化了。若a kg含Ca5(PO4)3F(相對分子質(zhì)量為504)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的磷尾礦，在上述過程中有b%的Ca5(PO4)3F轉(zhuǎn)化為P4，將產(chǎn)生的CO與H2O(g)按起始物質(zhì)的量之比13混合，則相同條件下達(dá)平衡時能產(chǎn)生H2_kg。11(1)CO2(2)漏斗、燒杯、玻璃棒(3)NH水解使溶液呈酸性，與CaO、Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca2(4)MgSO42NH32H2O=Mg(OH)2(NH4)2SO4(5)Ca5(PO4)3F(s)5H2SO4(l)=5CaSO4(s)3H3PO4(l)HF(g)H418 kJ/mol(6)解析 (1)根據(jù)題給化學(xué)工藝流程和信息知磷尾礦主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3MgCO3在950 下煅燒，其中CaCO3和MgCO3分解，生成氣體的主要成分為二氧化碳(CO2)。(2)實(shí)驗(yàn)室過濾所需的玻璃儀器是燒杯、漏斗和玻璃棒。(3)NH4NO3溶液中銨根離子水解呈酸性，H能從磷礦中浸取出Ca2。(4)根據(jù)化學(xué)工藝流程判斷浸取液的主要成分為硫酸鎂溶液，通入NH3，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是MgSO42NH32H2O=Mg(OH)2(NH4)2SO4 。(5)按順序給已知熱化學(xué)方程式編號為、，根據(jù)蓋斯定律知目標(biāo)熱化學(xué)方程式由5可得。(6)根據(jù)題給數(shù)據(jù)利用三段式分析。設(shè)CO的起始濃度為1 mol/L，則水蒸氣的起始濃度為5 mol/L。CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始濃度/(mol/L)1500轉(zhuǎn)化濃度/(mol/L) 平衡濃度/(mol/L) 則K1。相同條件下當(dāng)CO與H2O(g)的起始物質(zhì)的量之比為13，平衡常數(shù)不變，設(shè)轉(zhuǎn)化的CO的濃度為x。CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，起始濃度/(mol/L)1300轉(zhuǎn)化濃度/(mol/L)xxx x平衡濃度/(mol/L)(1x)(3x)x x則1，解得x mol/L，即達(dá)平衡時，CO轉(zhuǎn)化了。轉(zhuǎn)化為P4的Ca5(PO4)3F質(zhì)量為a10%b% kg，根據(jù)反應(yīng)4Ca5(PO4)3F18SiO230C2CaF230CO18CaSiO33P4知生成CO的質(zhì)量為kg，則轉(zhuǎn)化的CO的質(zhì)量m(CO)kg，根據(jù)反應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，相同條件下達(dá)平衡時能產(chǎn)生H2的質(zhì)量m(H2)m(CO) kg。7B3、D4、E2、E5、F2xx天津卷 下表為元素周期表的一部分。碳氮YX硫Z回答下列問題(1)Z元素在周期表中的位置為_。(2)表中元素原子半徑最大的是(寫元素符號)_。(3)下列事實(shí)能說明Y元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強(qiáng)的是_；aY單質(zhì)與H2S溶液反應(yīng)，溶液變渾濁b在氧化還原反應(yīng)中，1 mol Y單質(zhì)比1 mol S得電子多cY和S兩元素的簡單氫化物受熱分解，前者的分解溫度高(4)X與Z兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1 mol X的最高價(jià)化合物，恢復(fù)至室溫，放熱687 kJ，已知該化合物的熔、沸點(diǎn)分別為69 和58 ，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。(5)碳與鎂形成的1 mol化合物Q與水反應(yīng)，生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烴，該烴分子中碳?xì)滟|(zhì)量比為91，烴的電子式為_。Q與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(6)銅與一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反應(yīng)，生成的鹽只有硫酸銅，同時生成的兩種氣體均由上表中兩種元素組成，氣體的相對分子質(zhì)量都小于50。為防止污染，將產(chǎn)生的氣體完全轉(zhuǎn)化為最高價(jià)含氧酸鹽，消耗1 L 2.2 molL1 NaOH溶液和1 mol O2，則兩種氣體的分子式及物質(zhì)的量分別為_，生成硫酸銅物質(zhì)的量為_。7(1)第三周期第A族(2)Si(3)ac(4)Si(s)2Cl2(g)=SiCl4(l)H687 kJmol1(5) Mg2C34H2O=2Mg(OH)2C3H4(6)NO0.9 mol；NO21.3 mol2 mol解析 根據(jù)元素在周期表中的位置及原子序數(shù)關(guān)系可判斷X為Si，Y為O，Z為Cl。(1)Cl在元素周期表中位于第三周期第A族。(2)在元素周期表中同周期主族元素隨著原子序數(shù)的遞增原子半徑逐漸減小，同主族元素原子半徑自上而下逐漸增大，由此可判斷所給元素中X元素即硅元素原子半徑最大。(3)單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，其元素的非金屬性越強(qiáng)；氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，其非金屬性越強(qiáng)；故選ac。(4)單質(zhì)Si和Cl2發(fā)生化合反應(yīng)生成Si的最高價(jià)化合物即SiCl4，根據(jù)熔沸點(diǎn)可判斷常溫下SiCl4為液體，根據(jù)題意可寫出熱化學(xué)方程式為Si(s)2Cl2(g)=SiCl4(l)H687 kJ/mol。(5)根據(jù)生成的烴分子的碳?xì)滟|(zhì)量比為91可推知，碳?xì)湓觽€數(shù)比為34，則該烴的分子式為C3H4，即為丙炔，其電子式為；又因?yàn)? mol Q與水反應(yīng)生成2 mol Mg(OH)2和1 mol C3H4，則Q的化學(xué)式為Mg2C3，其與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg2C34H2O=2Mg(OH)2C3H4。(6)銅與硝酸反應(yīng)的氣體產(chǎn)物為NO或NO2或N2O4，但其相對分子質(zhì)量要小于50，則兩種氣體產(chǎn)物為NO和NO2，設(shè)NO的物質(zhì)的量為x，NO2的物質(zhì)的量為y，則依據(jù)原子守恒和得失電子守恒有xy1 L2.2 mol/L2.2 mol和3xy4 mol，解得x0.9 mol，y1.3 mol；因?yàn)殂~失去的電子的物質(zhì)的量等于硝酸根得到的電子的物質(zhì)的量，也等于NO和NO2失去的電子的物質(zhì)的量(又生成硝酸根)，還等于1 mol O2得到的電子的物質(zhì)的量即4 mol，1 mol Cu失去2 mol電子，則需要2 mol Cu失去4 mol 電子生成2 mol Cu2，即生成CuSO4 2 mol。28F1、F2、F3、G2、G4xx浙江卷 催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生兩個平行反應(yīng)，分別生成CH3OH和CO。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H153.7 kJmol1CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2某實(shí)驗(yàn)室控制CO2和H2初始投料比為12.2，在相同壓強(qiáng)下，經(jīng)過相同反應(yīng)時間測得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：T(K)催化劑CO2轉(zhuǎn)化率(%)甲醇選擇性(%)543Cat.112.342.3543Cat.210.972.7553Cat.115.339.1553Cat.212.071.6【備注】Cat.1：Cu/ZnO納米棒；Cat.2：Cu/ZnO納米片；甲醇選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醛的百分比已知：CO和H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為283.0 kJmol1和285.8 kJmol1H2O(l)=H2O(g)H344.0 kJmol1請回答(不考慮溫度對H的影響)：(1)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K_；反應(yīng)的H2_kJmol1。(2)有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有_。A使用催化劑Cat.1B使用催化劑Cat.2C降低反應(yīng)溫度D投料比不變，增加反應(yīng)物的濃度E增大CO2和H2的初始投料比(3)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在相同溫度下不同的催化劑對CO2轉(zhuǎn)化成CH3OH的選擇性有顯著的影響，其原因是_。(4)在圖中分別畫出反應(yīng)在無催化劑、有Cat.1和有Cat.2三種情況下“反應(yīng)過程能量”示意圖。圖00(5)研究證實(shí)，CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇，則生成甲醇的反應(yīng)發(fā)生在_極，該電極反應(yīng)式是_。28(1)41.2(2)CD(3)表中數(shù)據(jù)表明此時反應(yīng)未達(dá)到平衡，不同的催化劑對反應(yīng)的催化能力不同，因而在該時刻下對甲醇選擇性有影響(4)(5)陰CO26H6e=CH3OHH2O解析 (1)根據(jù)反應(yīng)方程式可寫出平衡常數(shù)的表達(dá)式；根據(jù)CO、H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱可得熱化學(xué)方程式為： CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1；：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1；若設(shè)H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1為反應(yīng)，將反應(yīng)可得反應(yīng)，故H2285.8 kJmol144 kJmol1(283 kJmol1)41.2 kJmol1。(2)根據(jù)反應(yīng)，要提高CO2的轉(zhuǎn)化率，需使得平衡正向移動，而催化劑只能改變反應(yīng)速率，A、B項(xiàng)錯誤；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向移動，C項(xiàng)正確；該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)物濃度同時增大時，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，D項(xiàng)正確；增大CO2和H2的投料比時，相當(dāng)于增大了CO2 的用量，CO2的轉(zhuǎn)化率降低，E項(xiàng)錯誤。(4)催化劑對平衡移動無影響，故三條曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)相同，但是使用催化劑后能降低反應(yīng)的活化能，由表格中的數(shù)據(jù)可知，Cat.2的催化效果更好，即在圖像上表現(xiàn)為Cat.2對應(yīng)曲線在Cat.1的下方。(5)CO2中C的化合價(jià)為4價(jià)，CH3OH中C的化合價(jià)為2價(jià)，CO2得電子后生成CH3OH，發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，電解質(zhì)溶液為酸性，所以電極反應(yīng)式為CO26e6H=CH3OHH2O。 F3 原電池原理11F3 F4xx全國卷 鋅空氣燃料電池可用作電動車動力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)為2ZnO24OH2H2O=2Zn(OH)。下列說法正確的是()A充電時，電解質(zhì)溶液中K向陽極移動B充電時，電解質(zhì)溶液中c(OH)逐漸減小C放電時，負(fù)極反應(yīng)為Zn4OH2e=Zn(OH)D放電時，電路中通過2 mol電子，消耗氧氣22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)11C解析 充電時該電池為電解池，電解質(zhì)溶液中陽離子向陰極移動，故K向陰極移動，A項(xiàng)錯誤；充電時的總反應(yīng)為2Zn(OH)=2ZnO24OH2H2O，因此c(OH)逐漸增大，B項(xiàng)錯誤；放電時負(fù)極上Zn發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)為Zn4OH2e=Zn(OH)，C項(xiàng)正確；放電時的正極反應(yīng)為O24e2H2O=4OH，電路中通過2 mol電子時，消耗O2 0.5 mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L，D項(xiàng)錯誤。7F3 H3 A2 H1xx江蘇卷 下列說法正確的是()A氫氧燃料電池工作時，H2在負(fù)極上失去電子B0.1 molL1Na2CO3溶液加熱后，溶液的pH減小C常溫常壓下，22.4 L Cl2中含有的分子數(shù)為6.021023個D室溫下，稀釋0.1 molL1CH3COOH溶液，溶液的導(dǎo)電能力增強(qiáng)7A解析 氫氧燃料電池中，H2作為負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A項(xiàng)正確；加熱會促進(jìn)CO水解，溶液的堿性變強(qiáng)，pH增大，B項(xiàng)錯誤；常溫常壓下，22.4 L Cl2不是1 mol，無法確定其中的分子數(shù)，C項(xiàng)錯誤；稀釋CH3COOH溶液時，CH3COOH電離產(chǎn)生的CH3COO和H數(shù)目增加，但CH3COO和H的濃度減小，導(dǎo)電能力減弱，D項(xiàng)錯誤。5F3 F4xx四川卷 某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池。放電時電池的總反應(yīng)為Li1xCoO2LixC6=LiCoO2 C6(x<1)。下列關(guān)于該電池的說法不正確的是()A放電時，Li在電解質(zhì)中由負(fù)極向正極遷移B放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為LixC6xe=xLiC6C充電時，若轉(zhuǎn)移1 mol e，石墨(C6)電極將增重7x gD充電時，陽極的電極反應(yīng)式為LiCoO2xe=Li1xCoO2xLi5C解析 該電池放電時是原電池，帶正電荷的陽離子向正極移動，放電時負(fù)極失去電子，電極反應(yīng)式為LixC6xe=xLiC6，A、B項(xiàng)正確；充電時是電解池，陰極石墨(C6)發(fā)生還原反應(yīng)：xLiC6xe=LixC6，若轉(zhuǎn)移1 mol電子，則石墨C6電極增重7 g，陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為LiCoO2xe=Li1xCoO2xLi， C項(xiàng)錯誤， D項(xiàng)正確。3F1、F3、G1、G2、H5xx天津卷 下列敘述正確的是()A使用催化劑能夠降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(H)B金屬發(fā)生吸氧腐蝕時，被腐蝕的速率和氧氣濃度無關(guān)C原電池中發(fā)生的反應(yīng)達(dá)平衡時，該電池仍有電流產(chǎn)生D在同濃度的鹽酸中，ZnS可溶而CuS不溶，說明CuS的溶解度比ZnS的小3D解析 催化劑只能改變反應(yīng)速率而不能改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，故A項(xiàng)錯誤；金屬發(fā)生吸氧腐蝕的速率與氧氣的濃度有關(guān)，濃度越大，被腐蝕的速率越大，故B項(xiàng)錯誤；原電池反應(yīng)達(dá)平衡時，該電池就沒有電流產(chǎn)生了，故C項(xiàng)錯誤；在同濃度的鹽酸中，氫離子的濃度相同，CuS不溶而ZnS可溶，說明CuS的溶解度比ZnS的小，D項(xiàng)正確。7C5、F1、F3xx浙江卷 下列說法不正確的是()A儲熱材料是一類重要的能量存儲物質(zhì)，單位質(zhì)量的儲熱材料在發(fā)生熔融或結(jié)晶時會吸收或釋放較大的熱量BGe(32號元素)的單晶可以作為光電轉(zhuǎn)換材料用于太陽能電池CBa2濃度較高時危害健康，但BaSO4可服入體內(nèi)，作為造影劑用于X射線檢查腸胃道疾病D納米鐵粉可以高效地去除被污染水體中的Pb2、Cu2、Cd2、Hg2等重金屬離子，其本質(zhì)是納米鐵粉對重金屬離子較強(qiáng)的物理吸附7D解析 儲熱材料熔融時吸熱，結(jié)晶時放熱，A項(xiàng)正確；光電轉(zhuǎn)換材料可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，B項(xiàng)正確；BaSO4為鋇餐，與胃酸不反應(yīng)，C項(xiàng)正確；納米鐵粉與水體中的重金屬離子發(fā)生置換反應(yīng)，D項(xiàng)錯誤。11F3、F5xx浙江卷 金屬(M)空氣電池(如圖00)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，有望成為新能源汽車和移動設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為4MnO22nH2O=4M(OH)n。已知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是()圖00A采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面B比較Mg、Al、Zn三種金屬空氣電池，Al空氣電池的理論比能量最高CM空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式：4MnnO22nH2O4ne=4M(OH)nD在Mg空氣電池中，為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2，宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜11C解析 多孔電極的接觸面積大，有利于氧氣的吸附，A項(xiàng)正確；根據(jù)信息提示，相同質(zhì)量的Mg、Al、Zn完全反應(yīng)，失去電子的物質(zhì)的量分別為 mol、 mol、 mol，B項(xiàng)正確；正極為O2放電，電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH，C項(xiàng)錯誤；不能采用堿性電解質(zhì)，否則負(fù)極產(chǎn)生的Mg2與OH反應(yīng)生成沉淀，采用陽離子交換膜時，正極產(chǎn)生的OH不能通過陽離子交換膜移到負(fù)極，D項(xiàng)正確。11F3xx全國卷 MgAgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是()A負(fù)極反應(yīng)式為Mg2e=Mg2B正極反應(yīng)式為Age=AgC電池放電時Cl由正極向負(fù)極遷移D負(fù)極會發(fā)生副反應(yīng)Mg2H2O=Mg(OH)2H211B解析 該電池中還原性較強(qiáng)的Mg為負(fù)極，失去2個電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A項(xiàng)正確；氧化性較強(qiáng)的AgCl為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)、Ag e=Ag，AgCl是難溶鹽，則正極反應(yīng)式為AgCle=AgCl，B項(xiàng)錯誤；由于Mg失去電子成為Mg2，使負(fù)極區(qū)域帶正電，AgCl得到電子生成Ag和Cl，使正極區(qū)域帶負(fù)電，因此Cl由正極向負(fù)極遷移，使電解質(zhì)溶液保持電中性，C項(xiàng)正確；氧化還原反應(yīng)為放熱反應(yīng)，鎂與熱水能發(fā)生置換反應(yīng)生成Mg(OH)2和H2，D項(xiàng)正確。8F3xx上海卷 圖1是銅鋅原電池示意圖。圖2中，x軸表示實(shí)驗(yàn)時流入正極的電子的物質(zhì)的量，y軸表示()圖0A銅棒的質(zhì)量 Bc(Zn2)Cc(H) Dc(SO)8C解析 CuZn稀硫酸原電池的總反應(yīng)為Zn2H=Zn2H2，隨著流入正極的電子的物質(zhì)的量逐漸增多，c(Zn2)逐漸增大，c(H)逐漸減小，而銅棒的質(zhì)量和c(SO)基本保持不變，C項(xiàng)正確。10F2、F3、F4、F5、G2xx天津卷 氫能是發(fā)展中的新能源，它的利用包括氫的制備、儲存和應(yīng)用三個環(huán)節(jié)。回答下列問題：(1)與汽油相比，氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是_(至少答出兩點(diǎn))。但是氫氣直接燃燒的能量轉(zhuǎn)換率遠(yuǎn)低于燃料電池，寫出堿性氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：_。(2)氫氣可用于制備H2O2。已知：H2(g)A(l)=B(l)H1O2(g)B(l)=A(l)H2O2(l)H2其中A、B為有機(jī)物，兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng)，則H2(g)O2(g)=H2O2(l)的H_0(填“>”“<”或“”)。(3)在恒溫恒容的密閉容器中，某儲氫反應(yīng)：MHx(s)yH2(g)MHx2y(s)H<0達(dá)到化學(xué)平衡。下列有關(guān)敘述正確的是_。a容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變b吸收y mol H2只需1 mol MHxc若降溫，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大d若向容器內(nèi)通入少量氫氣，則v(放氫)>v(吸氫)(4)利用太陽能直接分解水制氫，是最具吸引力的制氫途徑，其能量轉(zhuǎn)化形式為_。(5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4，同時獲得氫氣：Fe2H2O2OHFeO3H2，工作原理如圖1所示。裝置通電后，鐵電極附近生成紫紅色FeO，鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高，鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知：Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。 圖00 電解一段時間后，c(OH)降低的區(qū)域在_(填“陰極室”或“陽極室”)。電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出，其原因?yàn)開。c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2，任選M、N兩點(diǎn)中的一點(diǎn)，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_。10(1)污染小；可再生；來源廣；資源豐富；燃燒熱值高(任寫其中2個)H22OH2e=2H2O(2)(3)ac(4)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(5)陽極室防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低M點(diǎn)：c(OH)低，Na2FeO4穩(wěn)定性差，且反應(yīng)慢N點(diǎn)：c(OH)過高，鐵電極上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成，使Na2FeO4產(chǎn)率降低解析 (1)氫氣相對于汽油等化石能源，其優(yōu)點(diǎn)有污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高等。(2)由反應(yīng)方程式可看出兩反應(yīng)的S均小于0，又因?yàn)閮蓚€反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng)，所以兩個反應(yīng)的焓變H1、H2均小于0，由蓋斯定律得HH1H2，故H<0。(3)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時氣體的量不變(只有氫氣為氣體)，故壓強(qiáng)不變，a正確；由于該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化，要吸收y mol氫氣，需要的MHx的物質(zhì)的量要大于1 mol，故b錯誤；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降溫，平衡右移，平衡常數(shù)增大，故c正確；向平衡體系中通入氫氣，平衡右移，則v(吸氫)>v(放氫)，故d錯誤。(4)利用太陽能分解水制得氫氣和氧氣，其能量轉(zhuǎn)化形式是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。(5)依據(jù)裝置及電解原理，其陽極的電極反應(yīng)式為Fe6e8OH=FeO4H2O，陰極的電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2，故c(OH)在陽極區(qū)減小，在陰極區(qū)增大；由已知條件可知，若不及時排出H2，H2會還原FeO使其濃度減小，產(chǎn)率降低。26C3 F3 J5xx北京卷 用零價(jià)鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(NO)已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點(diǎn)之一。(1)Fe還原水體中NO的反應(yīng)原理如圖所示。圖00作負(fù)極的物質(zhì)是_。正極的電極反應(yīng)式是_。(2)將足量鐵粉投入水體中，經(jīng)24小時測定NO的去除率和pH，結(jié)果如下：初始pHpH2.5pH4.5NO的去除率接近100%50%24小時pH接近中性接近中性鐵的最終物質(zhì)形態(tài)pH4.5時，NO的去除率低。其原因是_。(3)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在初始pH4.5的水體中投入足量鐵粉的同時，補(bǔ)充一定量的Fe2可以明顯提高NO的去除率。對Fe2的作用提出兩種假設(shè)：.Fe2直接還原NO；.Fe2破壞FeO(OH)氧化層。做對比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示，可得到的結(jié)論是_。圖00同位素示蹤法證實(shí)Fe2能與FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4。結(jié)合該反應(yīng)的離子方程式，解釋加入Fe2提高NO去除率的原因：_。(4)其他條件與(2)相同，經(jīng)1小時測定NO的去除率和pH，結(jié)果如下：初始pHpH2.5pH4.5NO的去除率約10%約3%1小時pH接近中性接近中性與(2)中數(shù)據(jù)對比，解釋(2)中初始pH不同時，NO去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同的原因：_。26(1)FeNO8e10H=NH3H2O(2)FeO(OH)不導(dǎo)電，阻礙電子轉(zhuǎn)移(3)本實(shí)驗(yàn)條件下，F(xiàn)e2不能直接還原NO；在Fe和Fe2共同作用下能提高NO的去除率Fe22FeO(OH)=Fe3O42H， Fe2將不導(dǎo)電的FeO(OH)轉(zhuǎn)化為可導(dǎo)電的Fe3O4，利于電子轉(zhuǎn)移(4)初始pH低時，產(chǎn)生的Fe2充足；初始pH高時，產(chǎn)生的Fe2不足解析 (1)根據(jù)圖示可知，F(xiàn)e失電子，使NO還原為NH，故Fe作負(fù)極，結(jié)合電子守恒、電荷守恒和元素守恒寫出正極的電極反應(yīng)式為NO8e10H=NH3H2O。(2)pH越大，F(xiàn)e3越容易水解生成不導(dǎo)電的FeO(OH)，在中間阻礙反應(yīng)進(jìn)行，所以NO去除率低；pH越小，越容易生成疏松、能導(dǎo)電的Fe3O4，所以NO去除率高。(3)從圖中可以看出只加入鐵粉或只加入Fe2，NO的去除率都不如同時加入鐵粉和Fe2，說明不是利用Fe2的還原性直接還原NO，而是由于Fe和Fe2的共同作用。同位素示蹤法證實(shí)Fe2能與FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4。該反應(yīng)的離子方程式為Fe22FeO(OH)=Fe3O42H，加入Fe2提高NO去除率的原因是將不導(dǎo)電的FeO(OH)轉(zhuǎn)化為可導(dǎo)電的Fe3O4，增強(qiáng)了導(dǎo)電性，另外生成的H使pH減小，有利于提高NO的去除率。(4)pH越低越容易發(fā)生(3)的反應(yīng)，生成更多的Fe2參與反應(yīng)破壞FeO(OH)氧化層，同時使致密的氧化層變疏松，所以pH越低NO的去除率越高。20F3xx江蘇卷 鐵炭混合物(鐵屑和活性炭的混合物)、納米鐵粉均可用于處理水中污染物。(1)鐵炭混合物在水溶液中可形成許多微電池。將含有Cr2O的酸性廢水通過鐵炭混合物，在微電池正極上Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3，其電極反應(yīng)式為_。(2)在相同條件下，測量總質(zhì)量相同、鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的鐵炭混合物對水中Cu2和Pb2的去除率，結(jié)果如圖所示。圖00當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時，也能去除水中少量的Cu2和Pb2，其原因是_。當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50%時，隨著鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，Cu2和Pb2的去除率不升反降，其主要原因是_。(3)納米鐵粉可用于處理地下水中的污染物。一定條件下，向FeSO4溶液中滴加堿性NaBH4溶液，溶液中BH(B元素的化合價(jià)為3)與Fe2反應(yīng)生成納米鐵粉、H2和B(OH)，其離子方程式為_。納米鐵粉與水中NO反應(yīng)的離子方程式為4Fe NO10H=4Fe2NH3H2O研究發(fā)現(xiàn)，若pH偏低將會導(dǎo)致NO的去除率下降，其原因是_。相同條件下，納米鐵粉去除不同水樣中NO的速率有較大差異(見圖)，產(chǎn)生該差異的可能原因是_。圖00含50 mgL1NO的水樣含50 mgL1NO50 mgL1Cu2的水樣20(1)Cr2O14H6e=2Cr37H2O(2)活性炭對Cu2和Pb2有吸附作用鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，鐵炭混合物中微電池?cái)?shù)目減少(3)2Fe2BH4OH=2Fe2H2B(OH)納米鐵粉與H反應(yīng)生成H2Cu或Cu2催化納米鐵粉去除NO的反應(yīng)(或形成的FeCu原電池增大納米鐵粉去除NO的反應(yīng)速率) 解析 (1)酸性條件下，Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3，Cr的化合價(jià)降低，1 mol Cr2O得到6 mol e，用H平衡電荷，可寫出電極反應(yīng)式。(2)活性炭本身具有吸附作用。當(dāng)鐵的含量過高時，鐵與炭構(gòu)成的微電池?cái)?shù)目減少，重金屬離子去除率反而減小。(3)Fe2被還原為Fe，BH中H為1價(jià)，升至0價(jià)，B的化合價(jià)沒有變，根據(jù)Fe和H得失電子守恒配平反應(yīng)。若酸性過強(qiáng)，鐵粉會消耗H生成H2，而減少了NO與Fe、H之間的氧化還原反應(yīng)。從圖像知，含有Cu2的水樣中去除NO的速率