江苏省2021-2025年高考化学试题分类汇编：化学反应原理综合（原卷版）

考败13也考攻成原理除合

.——^5年真题•分点精准练/-----

1.(2025・江苏•高考真题)合成气(CO和H2)是重要的工业原料气。

⑴合成气制备甲醇：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)oCO的结构式为C=0,估算该反应的AH需要(填

数字)种化学键的键能数据。

⑵合成气经“变换”“脱碳〃获得纯心。

低温型催化剂

①合成气变换。向绝热反应器中通入CO、％和过量的50您)：C0(g)+H20(g)=C02(g)+

约230匕3MPa

H2(g)AH<0o催化作用受接触面积和温度等因素影响，出。值)的比热容较大。出04)过量能有效防止催

化剂活性下降，其原因有。

②脱碳在钢制吸收塔中进行，吸收液成分：质量分数30%的K/Oj吸收剂、KzCrCMCr正价有+3、+6)缓

蚀剂等。K2c。3溶液浓度偏高会堵塞设备，导致堵塞的物质是(填化学式)。LCrCU减缓设备腐蚀的原

理是。

⑶研究CH4、H2()(g)与不同配比的铁钠载氧体gFe2O3・(l-x)Ce()2,0<x<1,Ce是活泼金属，正价有

+3、+4］反应，气体分步制备原理示意如图甲所示。相同条件下，先后以一定流速通入固定体积的CH4、

H20(g),依次发生的主要反应：

载氧体供氧

步骤团CHTCO+2H2

4850℃

载氧体夺氧

步骤团H0TH

2400℃42

①步骤田中，产物气体积分数、CM转化率、嘿与X的关系如图乙所示。x=0时，嘿大于理论值2的

可能原因有：x=0.5时，通入标准状况下300mL的CH,至反应结束，CO的选择性=；：混x

100%=80%,则生成标准状况下CO和电的总体枳为mLc

%

、

榔5o

^

CO+2H2H24

靠o

X3o2半

。-c

、载氧体

：载氧体载氧体

\[xKj|

反应器।载氧体循环|

CH4H2O

步骤I步骤II

甲

②x=0.5时，新制载氧体、与CH4反应后的载氧体的X射线衍射谱图如图丙所示（X射线衍射用于判断某晶

态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同）。步骤团中，能与电0q）反应的物质有（填

化学式）。

褪

醺

雪

品

区

102030405060708090

2x衍射角/度

丙

③结合图示综合分析，步骤团中Fez。?的作用、气体分步制备的价值：。

2.（2024•江苏•高考真题）氢能是理想清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。

⑴利用铁及其氧化物循环制氢，原理如图所示，反应器I中化合价发生改变的元素有;含CO和H?

各Imol的混合气体通过该方法制氢，理论上可获得molH2o

（2）一定条件下，将氮气和氢气按n（N2）:n（Hj=l:3混合匀速通入合成塔，发生反应

N2-F3H2^g-;；-2NHja海绵状的a-Fe作催化剂，多孔AIQ作为Fe的“骨架”和气体吸附剂。

①也中含有CO会使催化剂中毒，CHCOOpMNH）］和氨水的混合溶液能吸收CO生成

CH3co0［Cu（NH）C。］溶液，该反应的化学方程式为。

②Ah。,含量与a-Fe表面积、出口处氨含量关系如图所示。AIQ3含量大于2%,出口处氟含量下降的原

因是:

0123456

Aiq,含量/%

催化剂

(3)反应H2+HCO；---------HCOCF+H?O可用丁储氢。

①密闭容器中，其他条件不变，向含有催化剂的0.1mol・L-NaHCO3溶液中通入HCOCT产率随温度

变化如图所示。温度高于70℃,HCOO产率下降的可能原因是。

30

%

>、

<25

O

O

U

H

20

4050607080

温度/℃

②使用含氨基物质（化学式为CNZH?,CN是一种碳衍生材料）联合Pd-Au催化剂储氢，可能机理如图所

示，氨基能将HCO；控制在催化剂表面，其原理是；用重氢气（Dz）代替Hz,通过检测是否存在

（填化学式）确认反应过程中的加氢方式。

HCOO

3.(2023・江苏•高考真题)空气中CO?含量的控制和CO?资源利用具有重要意义。

⑴燃煤烟气中CO?的捕集可通过如下所示的物质转化实现。

KOH(aq)石灰乳・

含CO2烟气一吸收—>转化—>煨烧-co2

“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应的化学方程式为；载人航天器内，常用LiOH固体而很

少用KOH固体吸收空气中的CO2,其原因是。

(2)合成尿素［CO(NHZ)2］是利用CO］的途径之一。尿素合成主要通过下列反应实现

反应I：2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(1)

反应II：NH2CCXDNH4(1)=CO(NH2)2(1)+H2o(l)

①密:闭体系中反应I的平衡常数(K)与温度的关系如图甲所示，反应I的凶(填“=0"或“>0”或

温度/℃

甲

②反应体系中除发生反应I、反应II外，还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二版［(NH2cO)2NH］和尿素转

化为氨酸铉(NH40cN)等副反应。尿素生产中实际投入NH；和C02的物质的量之比为

7/(NH3):/?(CO2)=4:l,其实际投料比值远大于理论值的原因是。

⑶催化甩解吸收co?的KOH溶液可将CO?转化为有机物。在相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得

到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图乙所示。

s£60

s.

电解电压/V

乙

_2\（生成还原产物x所需要的电量）

。总（电解过程中通过的总电量）

其中，Qx=〃P，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。

①当电解电压为NV时，电解过程中含碳还原产物的产£%为0,阴极主要还原产物为（填化学

式）。

②当电解电压为u2V时，阴极由HCO；生成CH4的电极反应式为。

③当电解电压为U3V时,电解生成的C2H4和HCOCT的物质的量之比为（写出计算过程）。

4.（2022・江苏•高考真题）氢气是一种清洁能源，绿色环保制氢技术研究具有重要意义。

⑴“CuCl-HQ热电循环制氢〃经过溶解、电解、热水解和热分解4个步骤，其过程如图所示。

：...............................HCI（g）..........CuCI（s）

itt

)

H4jg-)0,，(8

①电解在质子交换膜电解池中进吁。阳极区为酸性CuQ?溶液，阴极区为盐酸，电解过程中Cud2转化为

CuCl：。电解时阳极发生的主要电极反应为（用电极反应式表示）。

②电解后，经热水解和热分解的物质可循环使用。在热水解和热分解过程中，发生化合价变化的元素有一

（填元素符号）。

（2）“Fe-HCO3-HQ热循环制氢和甲酸〃的原理为：在密闭容器中，铁粉与吸收8?制得的NaHCO^溶液反

应，生成H?、HCOONaftFeA；FeQ,再经生物柴油副产品转化为Fe0

①实验中发现，在300℃时，密闭容器中NaHCO、溶液与铁粉反应，反应初期有FeCO,生成并放出H2,该

反应的离子方程式为o

②随着反应进行，FeCO1迅速转化为活性FeQg,活性FeQ。是H83转化为HCOO的催化剂，其可能

反应机理如图所示。根据元素电负性的变化规律。如图所示的反应步骤I可描述为

H-C-O

(»IICOO-♦11,0

Fc%

③在其他条件相同时，测得Fe的转化率、HCOO的产率随c(HCO：J变化如题图所示。HCOO的产率随

工

2等

学

2千

家

⑶从物质转化与资源综合利用角度分析，"Fe-HC0/HQ热循环制氢和甲酸〃的优点是.

5.(2021・江苏•高考真题)甲烷是重要的资源，通过下列过程可实现由甲烷到氢气的转化.

甲烷•一…重整••…Yco转化.....A|催化氧化I.......＞氢气

⑴5000时，CH4与H20重整主要发生下列反应：

CH4(g)+H2O(g)#CO(g)+3H2(g)

CO(g)+H2O(g)#H2(g)+CO2(g)

已知CaO⑸+CO2(g)=CaCO3(s)AH=-178.8kJ-mor】。向重整反应体系中加入适量多孔CaO,其优点是_。

(2)CH4与CO?重整的主要反应的热化学方程式为

1

反应I：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2ig)AH=246.5kJ-mol

1

反应II：H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=41.2kJmol'

反应川：2co(g)=C02(g)+C(s)AH=-172.5kJmo「i

①在与CO2重整体系中通入适量力0值)，可减少Qs)的生成，反应

3CH4(g)+C02(g)+2H20(g)=4C0(g)+8H2(g)^AH=_o

②l.OlxBpa下,将n起城CCh)：n.(CH4)=l：C的混合气体置于密闭容器中,不同温度下重整体系中CH4

和CO2的平衡转化率如图I所示。800团FCO2平衡转化率远大于6003FC02平衡转化率，其原因是_。

95

%85

、

确75

曰

?65

运

米55

45

500600700800

温度/P

图T

⑶利用铜一锦氧化物(xCuOyCeOz，Ce是活泼金属)催化氧化可除去出中少量8,催化氧化过程中Cu、Ce

的化合价均发生变化,可能机理如图2所示。将n(CO)：n(02)：n(H2)：n(N2)=l：1：49：49的混合气体以

•定流速通过装有xCuOyCeOz催化剂的反应器，CO的转化率随温度变化的曲线如图3所示。

%8o

、

<6o

、

)4o

0群

。2O

催化剂我体催化剂我体0

2060100140180

温度-C

图-2图-3

①Ce基态原子核外电子排布式为[Xe]4f】5d】6s2,图2所示机理的步骤(i)中，元素Cu、Ce化合价发生的变化

为一。

②当催化氧化温度超过1500时，催化剂的催化活性下降，其可能原因是

——年模拟•精选模考题,-----

1.(2025•江苏常州•二模)单质硫有S2、S4>S6,S8等同素异形体，可由闪锌矿(主要含ZnS、FeS)制备。已

知：S8在低于112回时在水溶液中呈固态，高于1502)易分解，易溶于CCI4。

⑴利备：将闪锌矿置于敞口容器中，加入硫酸浸取，边搅拌边追入5。部分浸取过程如图所示。

①步骤（3反应的离子方程式为,

②高于112团时，锌的浸出率更高，除反应速率加快外，主要原因是o

③相同条件下，锌的浸出率和硫的氧化率随初始酸浓度的变化如图所示，初始酸浓度大于l.6mo/L时，硫

的氧化率随酸浓度的增加而下降，主要原因是o

6o

5o

4o

3O

1.01.21.41.61.82.0

酸的浓度/（mol/L）

（2）检验：请补充完整检测过滤所得固体中是否残留ZnS等难溶硫化物的实验方案：取少量浸取后过滤所得

固体，加适量CCL充分溶解，过滤，加热所得固体至CCL完全挥发，（实验须选用的试剂：饱和溟

水，蒸储水，BaC%溶液。已知：咆和澳水可将硫化物氧化为硫酸盐）。

⑶蒸硫：将浸取后冷却所得粗硫置于如图所示装置中加热得到硫蒸气，再冷凝得到硫单质。

①蒸硫过程中，电的进气口是（填"a〃或“b〃）。蒸硫前，需通入一段时间电，目的是o

②已知Sg沸点约445回。温度约为2800,硫单质完全变为蒸气，原因是o

2.（2025•江苏常州•二模）乙酸是一种重要的有机化工原料，其制备方法受到广泛研究和关注,

（1）CO催化电解制乙酸。

①将CO通入附着催化剂的多孔石墨电极，以KOH溶液为电解液，电解装置如图所示。生成的CH3COOK

经处理后得到乙酸。阴极上CO生成CH3COO一的电极反应式为。

KOH(aq)

离

子

交

换

膜

CH3coOK(aq)KOH(aq)+O2

②C8H15NO6是一种来源广、价格低的化工原料。其他条件不变，改进工艺，以KOH和C8H15NO6的混合液

为电解液也可制备乙酸，电解装置如图所示。从装置和物质转化的角度分析，改进后的优点有。

KOH(aq)+C8H15NO6(aq)

CH3COOK(aq)+KNO3(aq)

(2)CH4光催化制乙酸。

在光照条件下，以PdO/Pd为催化剂，向反应器中匀速通入一定比例的CH4和电0进行反应。在Pd表面

产生・0H。生成乙酸的一种机理如图所示。

O()CHOCH,2-OH._.-4

30□一氧空位

rY"!2H

Pd-Pd-0Pd-Pd-0Pd-Pd-0

HI

vnioOO

H2OP

Pd-Pd-O0

*OH/p•OHIIPd-Pd-0

ovnCH3CHivx1

!y；/、o

Pd-Pd-0

CH3COOH形成c-cPd-P?-O•OH

oH2OOH2O

①步骤国过程中形成碳碳单键，在卜.图中补仝X的结构。

步骤由需在加热条件下，加入物质Y实现转化，Y可能为(填字母)。

A.COB.02C.Ho

②况催化剂中Pd元素总量一定，乙酸的产量和光催化效率随为。的含量变化如图所示。当PdO的含量

大于lOpmol时，随着PdO含量的增加，乙酸的产量逐渐减少，原因是o

0510152025

PdO的含吊4moi

0：若催化剂中不含PdO时，在Pd上的反应仍遵循上述反应机理，则反应得到的有机产物有C2H6、

(填结构简式)。

③在该光催化条件下，。2比电0更易活化，生成更多的・0H0若用。2代替部分电0进行实验，随着。2含量

的上升，甲烷的消耗量略有增加，乙酸的产量却不升反降，原因是O

3.(2025•江苏连云港•一模)性能优越的催化剂是实现二氧化碳加氢制甲烷工业化的关键。

⑴CO?在冲/丫-&2。3催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应：

1

反应I：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)AHi=-143.9kJmor

反应II：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+HjO(g)AH2

①已知在25团、lOlkPa下，由最稳定单质生成1mol某纯物质的焰变称为该物质的标准摩尔生成焰，用

Af"号(kJ•mori)表示。如表所示为几种常见物质的标准摩尔生成焰。

物质co2(g)H2(g)H2O(g)CO(g)

△凡3.mor1)-393.50-241.8-110.5

反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4g)的焰变为o

②一定压强下，将一定比例CO?天口士通过装有即/丫-内2。3催化剂的反应器，反应相同时间，测得CO2转化

率随温度变化情况如图所示(虚线弋表平衡转化率)。高于320。后，CO2转化率略有下降，可能原因

是o

80

60

40

20

0-

200.250300350400

温皮/℃

③上川2。3因价格低廉、较高的热稳定性和比表面积而成为工业上最常用的催化剂载体。通过Rh(NO3)3(硝

酸他)热分解将错有效负载在Y-AI2O3表面能有效提高催化性能的可能原因是。

(2)CeCh催化CO?与》转化为CHA的机理如图所示。

①在催化过程中由CeCh转变成CeO2.x晶胞的组成结构变化如图所示，一个CeCh”晶胞中Ce，+和Ce?+个数

比为O

CeO2CeO2x

OCe*或Ce3*•O?或氧空位（无O2）

②催化剂中掺入少量CaO,用C小♦替代CeCh结构中部分Ce，♦形成CaxCemOy可提高催化效率，其原因

是o

⑶通过Sonogashira偶联反应（如下图所示），将CoTBrPP（甲）在Cui与钿基催化剂的作用下，在甲上枝

接PTAB（1,3,5-三乙块苯聚合物）形成对CH4有较高选择性的CoTBrPP-PTAB-Cu新型催化剂（乙）。

So0amMR飞淤夕

甲乙

©CoTBrPP-PTAB-Cu催化剂比CoTBrPP具有更好的导电性的原因是。

②实验表明CoTBrPP和CoTBrPP-PTAB-Cu的ECSA（电化学活性面枳，即参与电化学反应的有效面积）分别是

7.1mF-cm-2和3.8mFcm-2,偶联后ECSA降低的可能原因是。

4.（2025•江苏扬州•模拟预测）CO2资源化利用具有重要意义。

⑴电催化制取甲烷。

①酸性条件下，向阴极通入CO2，反应生成CH4的电极反应式为。

②实际电解时，需控制pH约为7.当其他条件相同时，pH减小，CHd的产率降低，可能的原因是。

⑵光催化制乙烯。C02,H20＞三乙胺在催化剂作用下，光照一段时间可制得C2H4。

①催化剂中含LaPOv常温下，将O.lOmol•LTLa（N（）3）3溶液和OlOmol•L-】Na2HP（）4溶液混合制备

19-2r8

LaP04o已知：/Csp[La(OH)3]=1.0x10-,/Csp(LaP04)=1.0x10\Aa2(H3PO4)=1.0x10-^

及3。3P。4)=1.0XKT%

反应La3+(aq)+HPOt(aq)=LaPO4(s)+H+(叫)的平衡常数K的数值为。

制备LaP()4时，La(NO3)3溶液与Na2HPC)4溶液的混合方式为。

②用同位素示踪法研究乙烯分子中C和H的来源。在其他条件相同时，三乙胺(C6%sN分别与下列三组

试剂反应，得到乙烯的质谱中最大质荷比均为28。能证明C和H均来源于三乙胺的•组试剂是(填

序号)。

A.%0和13co2B.D2O和CO,C.D2O和13co2

丫“丫

若以II代替三乙胺发生上述反应，生成的烯燃有乙烯和_____(填结构简式)。

(3)催化合成环状碳酸酯。

相邻原子或基团的大小和空间位置，会影响其他原子或基团接近反应原子，从而影响反应的进行。CO2和

1,1-二甲基环氯乙烷(下2)在Zn-(R-NH2)/BL催化作用下合成环状碳酸酯(R为多孔骨架)，反

应的可能机理如图所示。

①机理图步骤团中C-0键的断键位置有两种。画出主要中间产物X的结构简式

②催化反应过程中，虫出也能与/。连接，助其发生开环反应，连接方式如图所示。-N%能与

连接的原因是

0

o

I

c=o

,I

ZnNH/NH

III；

|多孔骨分

5.（2025・江苏宿迁•模拟预测）空气中CO2含量的控制和CO?资源利用具有重要意义。

（DC。?和“一定条件卜可以合成甲醇，但是该过程往往存在副反应ii。

1

反应i：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AHj=-49.5k]-mor

1

反应ii：CO2(g)+H2(g)#CO(g)+H2O(g)AH2=+40.9kJ-moK

贝庆应CH3（）H（g）=CO（g）+2H2（g）在（选填“高温”、"低温"或"任意温度〃）下可以自发进行。

（2）恒压下将CO2和“按体积比1：3混合，在不同催化剂作用下发生反应i和反应ii,在相同的时间段内

)

已知：CH30H选择性=MCH3OHx100%。

n(CH3OH)+n(2O)

①在上述条件下合成甲醇的工业条件是

（2）210℃-230℃,升高温度甲醇的选择性降低但甲醇的产率增大，其原因是

⑶光催化CO2-CH4重整技术也是研究热点。以Rh/S仃iO?为光傕化剂，光照时，价带失去电子并产生空穴

（h+,具有强氧化性），CO?在导带获得电子生成CO和。2-，价带上CH《直接转化为CO和电，反应机理如图

所小:

在Rh表面，每生成ImolCO,则价带产生的空穴(h+)数为:价带上的电极反应式可表示为

⑷利用配位化学原理也可以实现CO?的捕捉和释放，从而实现CO?的回收利用。上图是一种含锌配合物捕

捉和释放CO?的反应过程，请在方框内画出转化中间体的结构式。

6.(2025•江苏南京•模拟预测)绿氨作为“零碳〃燃料，是未来重要的清洁能源。

⑴氨燃料的应用.N电和内混合燃烧可改善Nf的燃烧性能,在2诉和101kPa下：

-1

0.2H2(g)+02(g)=2H2O(1)A/=-571.6kJ-mol

-1

0.N2(g)4-O2(g)=2N0(g)AHZ=+182.6kJ-mol

-1

0.4NH3(g)+5O2(g)=4N0(g)+6H2O(1)AH3=-1164.8kJ-mol

①该条件下，NH3的燃烧热△//=。

②在绝热容器中，将一定体积、不同组成比的NH3、％混合气体在足量。2中燃烧，其他条件相同时，测得

体系的最高温度和反应后NO的物质的量分数随心含量的变化如图所示(反应后近平衡状态)。NO的物质

的量分数随出含量先增大后减小的原因是3

赖

>1.50%白

一

^三

S

s■1.00%/

s及

S

O

■0.50%N

♦0.00%

25%50%75%100%

凡的物质的量分数

(2)氨的催化分解。l^FeNz催化氨分解反应的原理如图所示。

—Li3FeN2、

\反应II

N,1、M)、乩

2x

①在500K完成反应回后，用X-射线衍射法判断残留固体M的组成，其X-射线衍射图如下图中（a）所示,

该反应的化学方程式为o

②在723K完成反应团后，残留固体的X-射线衍射图如下图中（b）所示，单质Fe由M中的某物质分解生

成。经该循环得到的“与电的物质的量之比嗨3（填。〃、"<〃或"=〃）。

衍

射

OLi2NH▼Fe?N■Li3FeN,AFe

峰

强

度O▼▼(a)

▲

lllllllllll

203040506070

2x衍射角/度

（3）氢电解反应2NH3—申解：N2T+3H2T可用于制氢。相同条件卜.，饱和氨水（NH3的质量分数为34%）的密

度为0.90g•cm-3,液氨的密度为0.77g•cm”。

①电解含KNH2的液氨溶液制出的装置如图所示，电解时，阳极的电极反应式为O

②氨气燃料的性能可用“能量密度”来衡量，能量密度=典端I黑寤泮幽，则饱和氨水的能量密

度为（写出计算过程）。

③相比电解饱和氨水，电解液氨法制电的优点是O

7.（2025•江苏南京•模拟预测）重格酸钾（&52。7）在不同领域有着重要用途。

⑴室温下，0.05mol•LTK2O2O7溶液中含铝物种的浓度与PH的关系如图所示，反应门2。万+H2O=

2HCrO£的平衡常数K=。

0.1

0.08

0.06

W0.04

0.02

°3456789101112

pH

（2）酸性K2SO7溶液曾用于检测司机是否酒后驾驶，反应原理如下（未配平）:

52。厂（橙色）+CH3CH2OH+H+->cN+（绿色）+CH3COOH+H2O

为探究H2sO4用品对该反应速率的影响，设计如下实验：

室温下，将不同体积的lOmol•广由2sO4溶液分别与lOOmLO.lmol•广】1<2（>207溶液混合，加入

l.OmLlmolL-1乙醇溶液,用蒸馅水定容至50mL；静置30min后，用分光光度计测得溶液的吸光度A与

H2s。4溶液体积[V（H2so4）]的关系如图所示（吸光度A仅与CN+的浓度成正比）。

①若实验中加入的1<252。7与乙醉完全反应，转移电子的物质的量为molo

②苑着硫酸用量增加，吸光度A光增大后基本不变的原因是。

⑶醋酸亚铭｛[Cr（CH3（X）O）2]2•2H2。｝是一种红色晶体，在气体分析中常用作氧气吸收剂，其难溶于冷水,

易溶于酸，潮湿环境下易被氧化。实验室用1<2。2。7制备醋酸亚珞的装置如图所示：

①吸滤瓶中，锌将02。万还原为b2+（蓝色）的离子方程式为。实验中锌必须过量的原因是O

②锥形瓶中发生反应ZCrCk+4CH3C00Na+2H2O=[Cr（CH3COO）2]2•2H2O+4NaCL请补充完整实验方

案：打开Ki，关闭K3,打开K2，向吸滤瓶中逐滴加入8moi盐酸溶液；；依次用蒸锵水、无水乙

醇、无水乙酸洗涤晶体，干燥(实验中必须使用的用品：瓶塞、冰水浴)。

8.(2025•江苏泰州•模拟预测)铁元素的纳米材料因具备良好的电学特性和磁学特性，而引起了广泛的研

究。纳米零价铁可用于去除水体中的六价铭［Cr(VI)］与硝酸盐等污染物。

⑴①用FeC12溶液与NaBH《溶液反应制备纳米零价铁的化学方程式：FeCl2+2NaBH4+6H2O=Fe+

2B(OH)3+2NaCl4-7H2TO当生成ImolFe时，反应中转移电子的物质的量为。

②纳米Fe和Fe?04均可用于降解含口2。立的废水。实验证明Fe?。,辅助纳米铁去除前2。万效果更佳，结合

下图，分析其原因是。

⑵电解法除Cr(VI)的一种装置如图1所示。利用阳极生成的Fe2+,还原Cr(VI)生成(：产+,最终转化为

Cr(OH”和Fe(OH”沉淀除去v随着电解的进行，阳极表面形成FeO.F/O3的钝化膜，电解效率降低。将电

源正负极反接一段时间，钝化膜消失。钝化膜消失的原因为。

几乎不含Cr(VI)废水「

-"--B铁

-板■…・板

铁-----■铁.

I板------.板.

酸性含Cr(VI)废水一1

图1

⑶生物质铁炭纳米材料活化过除酸钾(KHSO5)降解有机污染物的反应历程如图2所示。图中SO，和・0H

分别表示硫酸根自由基和羟基自由基。

CO,、H,O

-图2一

①生物质铁炭纳米材料降解有机污染物的机理可描述为。

②与直接使用纳米铁颗粒相比，使用生物质铁炭纳米材料降解的优点是:

(4)利用高炉炼铁尾气中的制取有机物的过程如下图。

K2cO3溶液

高炉炼铁尾气

有机物、H,

相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图

n(生成X消耗的CO?)

所示：FE%;黑器鬣器普XI。。％,选择性S(X)=x100%.

n(发生反应的CO?)

电解电压/V

“电解”在质子交换膜电解池中进行，生成HCOOH的电极反应式为.，当电解电压为5时，生成

C2H50H和HCOOH的选择性之比为。

9.(2U25•江苏盐城•模拟预测)“碳达峰、碳中和“是我国社会发展重大战略之一，发展碳捕获并转化利用是

实现碳中和的重要路径。

(1)利用浓海水和MgO共同捕获CO?。实验室可用图I1所示装置捕获CO2并制得碳酸钙。

浓海水

82气生

MgO

一电磁搅拌器

图图・2

①MgO的作用是____o

②相同时间，浓海水中Ca2+的去除率随CO?的流量的变化如图2所示。随着气体流量的增加，溶液中Ca2+

的去除率先增大后减小的原因是o

(2)用催化剂M的有机溶剂(DMSO)捕获二氧化碳制备HCOOH。在298K,将“以^:出电)=1：1的混合气

体持续通入DMSO中，并维持CO?、%在DMSO浓度不变。向其中边搅拌边加入催化剂M,发生反应CO?+

H2=HCOOHo

①该反应机理可表示为以下三个基元反应，请补充反应iii的化学方程式。

i.M+C02=Q;ii,Q+H2=L；iii.。

②生成HCOOH的速率随M的浓度的变化如图3所示。随c(M)的增大，v(HCOOH)先增大后基本不变的原因

是

-

S

T

T

I

Z

O

O

CHJ

M

(3)用1,3一丙二胺(H2NNH2)捕获CO2制作的Mg—C()2充放电电池，提高了电池充放电

循环性能。MgCzO'比MgCO3有较好的导电性能。电极上CO2转化的两种可能反应路径如图4所示。已知：

A0H

*C2Oi

图Y

①路径团中*co『转化成*Cz。：-反应式为。

②选择路径包而不选择路径团的原因有。

10.(2025•江苏扬州•模拟预测)铁粉可将废水中的Cr(图)还原为Cr(0),含Cr(窗)物种的浓度随pH的

变化如图所示。在水溶液中，铁粉表面会生成氧化膜且易发生聚沉，一定厚度的氧化膜可以转移电子。

(

L

•

t一

u

旭

彩

庆

娶

姐

(1)①pH=8的废水中，铁粉除去Cr(0)生成Fe(0H)3和Cr(OHk的离子方程式为。

②在氯气氛围和空气氛围下，除珞率随时间的变化如图所示。在氨气氛围下除铭效果更好的原因

(2)NaH2P。2可用于修饰铁粉表面，且有较强还原性。经修饰后的铁粉除铝机理如图所示。

①H3P。2与过量NaOH溶液反应可制得NaH2P。2。H3P。2是元弱酸(填"一""二"或"三〃)。

②112Po5中两个原子与铁粉表面氧化膜中的，个离了形成配位键，在下附中画出氧化膜表面•个H2P05的

结构式。

⑶测定废水中Cr(回)浓度：准确移取25.00mL含Cr(团)的废水，调节pH为酸性，加入过量的KI溶液,

充分反应后生成12。以淀粉为指示剂，用0.0100mol・LTNa2s2O3标准溶液滴定，发生反应h+2$2。歹=

-1

2I-+S40^-O终点时消耗Na2s2O3溶液12.00mL。计算废水中Cr（0）浓度（单位：mg-L,写出

计算过程）。

11.（2025•江苏南通•模拟预测）HCHO、NH3BH3（氨硼烷）、Mg%均可作为储氢材料，研究储氢材料的释氢

过程具有重要意义。

（l）HCHO催化释氢过程中的物质转化关系如下：

HJQL、O,HCTHO

应Hi%

II

HCOOHHCOOH

9moiHCHO参加反应，最终释放出的物质的量与反应回消耗。2的物质的量相同，则释放出的物质的量

为。

（2）N&BH3热解或醇解均可释氢。

①NH3BH3中三种元素电负性大小为N>H>BoNH3BH3热解糕氢的过程如下:

人尸

H-N-B-H

/、H110℃150℃1400℃

-(BNH4)n7(BNH2)n芸BN

团.过程回所得物质［分子式：（BNH/］为链状结构，（BNHQn的结构简式为。

0.过程（3制得的立方氮化硼晶胞结构如下图所示。推测立方氮化硼可能具有的用途.（任写一种）。

②一种催化NH3BH3醇解弹氢时的物质转化过程如下:

HHH

A/CHOHICHOHCHQH

H-N-B-H-^3->CHO-BH3

33KCHJO-BH?-S»中间产物HI最终产物

7、

HHNH3H

2H2

中间产物I中间产物n

0.与NH3BH3热解相比，NH3BH3醇解释氢的优点有.

团.NH3BH3固体与CH30H释氢的总反应化学方程式为

⑶Mg%水解释氢机理如下图所示。

①取2.600gMgH2投入水中，一段时间后，取出固体，洗涤、干燥，称量固体质量为3.080g。计算该时间

段内生成标准状况卜”的体积(写出计算过程)。

②Mg"在MgCk溶液中也可水解释氢，且水解率明显提高，其机理如下图所示。Mg%在MgCk溶液中水解

率明显提高的原因是o

12.(2025・江苏•一模)氢能是应用前景广阔的新能源。

⑴利氢。工业上电解碱性尿素水溶液制氢。

①阳极活性物质Ni(OH)2首先放电生成NiOOH,该过程的电极反应式为。

②CO(NH2)2吸附在NiOOH上被氧化生成N2O根据电负性规则，CO(NH2)2分子中能被Ni吸附的原子是一

(填元素符号)。

(2)储氢。部分出和Mg一定条件下化合生成MgH?以储氢：部分电和电在催化剂表面合成氨以储氢，其反

应机理的部分过程如图所示。

①中间体X的结构。

②研究发现，使用RU系催化剂时，N2在催化剂表面的吸附活化是整个反应过程的控速步骤，实际工业

生产时，将端控制在L8~2.2之间，比理论值3小，其原因是。

(3)储氢物质N&的运用。NH3常比于烟气(主要成分NO、NO?)脱硝。以电为载气，将含一定量NO、NH3及

。2的模拟烟气以一定流速通过装有催化剂CeOz的反应管，研究温度、SO2(g),电。值)对脱硝反应的影

响。

①如图所示，温度高于3500时，NO转化率下降，推测原因是。

o

180

%

/o

*6

'

wo

^4

Oo

N2

O

温度/七

②如图所示，温度高于3500时，和不含水蒸气的烟气相比，含10%水蒸气的烟气的NO转化四更高，其原

因是______

0o

No8o

转

化6o

率

4o

/%

2O

0

150200250300350400450

温度/°C

③实验证明，烟气中含SO2会导致催化剂不可逆的中毒（Ce4+氧化SO2生成SO；-覆盖在生成的Ce3+表面，阻

止了氧化Ce3+）.而添加CuO后抗硫能力显著增强，请结合下图机理，说明抗硫能力增强的原

13.（2025•江苏苏州•三模）研究氢气的制备、储存与应用有重要意义。

I.氢气的制备

利用下图所示的铜一氯循环可以实现氢气的制备。

⑴3000时，将水蒸气以一定流速通过CuCIz固体进行水解和热角卷所得含Cu物质中C