江苏省苏州市2024-2025学年高二上学期期中摸底调研化学试题(含答案)_第1页
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第第页江苏省苏州市2024-2025学年高二上学期期中摸底调研化学试题一、可能用到的相对原子质量H-1N-14C-12O-16S-32Fe-56P-31Li-71.2023年10月,清华大学突破芯片数据恢复技术难题,在世界上首次实现了对存储芯片的“诊疗一体化”。制作计算机芯片的含硅材料是指()A.Na2SiO3 B.SiO2.下列各装置能达到相应实验目的的是A.图甲,中和热的测定 B.图乙,该装置可持续供电C.图丙,在铁制品表面镀锌 D.图丁,测定稀硫酸的pH3.中国载人登月初步飞行方案公布,计划2030年前实现登月。登月发射使用的火箭是长征9号火箭,火箭采用煤油、液氢、液氧等无毒无污染推进剂。分解水可以制取氢气,分解时的能量变化如图所示。下列有关该反应的说法正确的是A.断开H-O键放出能量B.反应物的总键能大于生成物的总键能C.该条件下生成物比反应物更为稳定D.寻找合适催化剂可不需要额外提供能量实现分解水4.下列有关原电池的说法不正确的是A.图甲所示装置中,盐桥中的K+向盛有ZnSOB.图乙所示装置中,正极的电极反应式为AgC.图丙所示装置中,使用一段时间后,锌筒会变薄D.图丁所示装置中,使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降5.利用如图装置,完成了很多电化学实验。有关此装置的叙述中,不正确的是A.若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀,这种方法称为牺牲阳极保护法B.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,可用于铁表面镀铜,溶液中铜离子浓度将不变C.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增加,此时外电路中的电子会向铜电极移动D.若X为碳棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,可观察到X极处冒气泡6.将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中,下列有关说法正确的是A.阴极的电极反应式为FeB.金属M的活动性比Fe的活动性弱C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快7.H3PO2是一元酸,可由PH3制得,PH3g燃烧放出大量热量,其燃烧热为1180kJ⋅mol−1;铋(A.过量的铁粉溶于稀硝酸:FeB.H3PO2与足量C.PH3的燃烧:2PHD.铋酸钠氧化Mn2+的反应:8.以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO下列说法不正确的是()A.过程①中钛氧键断裂会吸收能量B.该反应中,光能和热能转化为化学能C.使用TiO2D.CO2分解反应的热化学方程式为2CO9.某钠离子电池结构如图所示,电极A为含钠过渡金属氧化物(NaxTMO2),电极B为硬碳,充电时Na+得电子成为Na嵌入硬碳中。下列说法不正确的是A.充电时,电极B与外接直流电源的负极相连B.放电时,外电路通过amol电子时,A电极电解质损失amolNa+C.放电时,电极A为正极,反应可表示为Na1-xTMO2+xNa++xe-=NaTMO2D.电池总反应可表示为Na1-xTMO2+NaxC=NaTMO2+C10.CH4与CO2混合气体在催化剂表面会发生积碳反应和消碳反应。反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。在其余条件不变的情况下,该催化剂表面积碳量随温度升高呈现先增大后减小的变化。积碳反应消碳反应CHCOΔ75172活化能催化剂M3391催化剂N4372下列关于升温过程中积碳、消碳反应的平衡常数(K),反应速率(v)以及催化剂的说法正确的是A.K积增加、K消减小 B.v消增加倍数比v积增加倍数大C.K积减小倍数比K消减小倍数大 D.催化剂M优于催化剂N11.合成氨反应为N2g+3A.图1表示分别在有、无催化剂的情况下反应进程中的能量变化B.图2表示t1C.图3表示一定条件下的合成氨反应中,平衡时NH3的体积分数随H2起始体积分数(N2D.图4表示N212.在强碱中氢氧化铁可被一些氧化剂氧化为高铁酸根离子(FeO42−),FeO42−在酸性条件下氧化性极强且不稳定,Fe3O4中铁元素有+2、+3价;H2O2可在催化剂Fe2O3或Fe3O4作用下产生OH,OH能将烟气中的NO、SO反应Ⅰ:Fe3++H2O2=Fe2++OOH+H+(慢反应)反应Ⅱ:Fe2++H2O2=Fe3++OH+OH-(快反应)对于H2O2脱除SO2反应:SO2(g)+H2O2(l)=H2SO4(l),下列有关说法不正确的是A.该反应能自发进行,则该反应的ΔH<0B.加入催化剂Fe2O3,可提高SO2的脱除效率C.向固定容积的反应体系中充入氦气,反应速率加快D.与Fe2O3作催化剂相比,相同条件下Fe3O4作催化剂时SO2脱除效率可能更高13.在含Fe3+、S2O82−步骤①:2步骤②:2下列有关该反应的说法正确的是A.加入Fe3+B.该反应的催化剂是FeC.步骤②是整个反应的决速步骤D.若不加Fe3+14.臭氧是不仅是杀菌消毒剂,还是理想的烟气脱硝剂。(1)脱硝反应之一:O3氧化NO并通过水洗而发生化合反应生成HNO3,该反应的化学方程式为。(2)脱硝反应之二:2NO2(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g)ΔH<0。T℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入2.0molNO2和1.0molO3,反应过程中测定的部分数据见表:t/s0361224n(O2)/mol00.360.600.800.80①反应在0~3s内的平均速率v(NO2)=。②下列描述中能说明上述反应已达平衡的是。(填字母)a.混合气体密度不再变化b.单位时间内消耗2molNO2的同时生成1molO2c.v(NO2)正=2v(N2O5)逆d.混合气体压强不再变化③T℃时,上述脱硝反应的化学平衡常数等于。④T℃时,若上述容器中充入1.0molNO2、0.5molO3和0.50molN2O5、0.50molO2,开始时反应(填“正向进行”、“逆向进行”或“达平衡”)。(3)一种臭氧发生装置原理如图所示。阳极(惰性电极)的电极反应式为。15.含N元素的部分物质对环境有影响。含NO、NO2的废气会引起空气污染,含NO2−、NO(1)利用电化学装置可消除氮氧化物污染,变废为宝。①化学家正在研究尿素动力燃料电池直接去除城市废水中的尿素,既能产生净化的水,又能发电,尿素燃料电池结构如图所示:甲的电极反应式为;理论上每净化1mol尿素,消耗O2的体积约为②图为电解NO制备NH4NO3的装置。该装置中阴极的电极反应式为(2)工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染,模拟工艺如下图所示,写出电解时铁电极的电极反应式。随后,铁电极附近有无色气体产生,可能原因是。(3)工业上以钛基氧化物涂层材料为阳极,碳纳米管修饰的石墨为阴极,电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液,可使NO3−转变为NH4+,后续再将NH4+反应除去。②其他条件不变,只向混合溶液中投入一定量16.利用CH4可以制备合成气(H(1)CH4与CO①已知:H2燃烧热ΔH1=−285.8kJ⋅mol−1;则反应Ⅰ:CH4g+②在Ni基催化剂作用下,该反应的可能机理如图所示。已知CH4转化的表达式为CH4+∗=CH2*+③CH4与COⅡ.COⅢ.CHⅣ.C在1.01×105Pa、进气流速相同、nCH4:nCO不同温度下CO2转化率始终大于CH4转化率的主要原因为。850~900℃,随温度升高CH4与CO(2)CH4反应原理为2CH4+O2=2CO+4H(3)CH4与CO2、H2在密闭容器中,1.01×105Pa、nCH4:nCO2:n在600℃时,CO2平衡转化率为负值的可能原因为(用化学方程式表示)、17.氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。(1)甲醇制取甲醛时可获得氢气,其原理为CH3化学键C―HC―OO―HC=OH―H键能/kJ413.4351.0462.8745.0436.0则该反应的ΔH=。(2)以甲烷和H2已知:CH4g甲烷与H2O制取氢气时,常向反应器中通入一定比例空气,其目的是(3)H2O的热分解也可得到H2(4)一定条件下,利用题图所示装置实现的电化学储氢(忽略其它有机物的反应)。①写出由生成的电极反应式:。②该装置的电流效率η=。(η=×100%)

答案解析部分1.【答案】C【解析】【解答】制作计算机芯片的含硅材料是单质Si,故选C;

故答案为:C。

【分析】芯片的主要成分是单质硅。2.【答案】C【解析】【解答】A、中和热测定实验中,环形玻璃搅拌棒的作用是使酸碱充分混合、反应,让热量均匀传递。图甲缺少环形玻璃搅拌棒,会导致热量分布不均,测量结果不准确,所以不能达到实验目的;故A不符合题意;

B、图乙是原电池装置,锌作负极会逐渐消耗。当锌电极完全反应后,原电池失去负极反应物,无法继续产生电流,不能持续供电,故B不符合题意;

C、电镀时,镀层金属作阳极,待镀金属作阴极,含有镀层金属离子的溶液作电镀液。图丙中,阳极锌失去电子变成锌离子,阴极铁上锌离子得到电子析出锌单质,符合在铁制品表面镀锌的要求,能达到实验目的,故C符合题意;

D、用pH试纸测定溶液pH时,若试纸湿润,会稀释稀硫酸,使稀硫酸中氢离子浓度降低,导致测定的pH偏大,不能准确测定,所以不能达到实验目的,故D不符合题意;

故答案为:C。

【分析】依次分析每个选项对应的实验装置或操作,结合相关化学实验原理,判断能否达到实验目的。3.【答案】B【解析】【解答】A、化学键断裂需要吸收能量,所以断开H-O键是吸收能量,不是释放能量,A错误;

B、由图可知,反应物总能量低于生成物总能量,该反应为吸热反应。吸热反应中,反应物的总键能大于生成物的总键能(因为断键吸收的能量多于成键释放的能量),B正确;

C、物质能量越低越稳定,生成物能量高于反应物,所以反应物更稳定,C错误;

D、催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的热效应,该反应是吸热反应,仍需要额外提供能量才能分解水,D错误;

故答案为:B。

【分析】根据化学反应中能量变化与化学键、物质稳定性的关系,结合图像中反应物和生成物的能量高低,逐一分析选项。4.【答案】A【解析】【解答】A、图甲为原电池,Zn作负极(失电子),Cu作正极(得电子)。根据原电池原理,阳离子(K+)应向正极区(盛有CuSO4溶液的烧杯)移动,并非向盛有ZnSO4溶液的烧杯移动,A错误;

B、图乙中,Ag2O在正极得电子发生还原反应,电解质为KOH溶液(碱性环境),所以电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-,B正确;

C、图丙中,锌筒是负极,发生氧化反应(Zn失电子),会被逐渐消耗,因此使用一段时间后锌筒会变薄,C正确;

D、图丁是铅蓄电池,总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。反应消耗了H2SO4(酸性物质),同时生成水和难溶的PbSO4,使得电解质溶液酸性减弱,离子浓度降低,导电能力下降,D正确;

故答案为:A。

【分析】依据原电池工作原理,分析各装置的电极判断、电极反应、离子移动及电解质变化等,逐一判断选项正误。A.原电池中阳离子的移动方向(向正极移动)。B.正极的还原反应及电解质环境对电极反应式的影响。C.负极的反应类型(氧化反应,电极被消耗)。D.铅蓄电池的总反应及对电解质的影响。5.【答案】D【解析】【解答】A、开关K置于M处,装置构成原电池。X为锌棒,Y为NaCl溶液,锌的金属活动性强于铁,锌作负极被氧化,铁作正极,铁的腐蚀被减缓,这种利用牺牲更活泼金属来保护较不活泼金属的方式是牺牲阳极保护法,A正确;

B、开关K置于N处,装置为电解池。X为铜棒作阳极,铁作阴极,Y为硫酸铜溶液。阳极铜失去电子生成铜离子,阴极铜离子得到电子生成铜,能在铁表面镀铜,且阳极溶解的铜与阴极析出的铜物质的量相等,溶液中铜离子浓度不变,B正确;

C、开关K置于M处,装置是原电池。X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,铁比铜活泼,铁作负极失去电子,电子经导线流向铜电极,铜电极上铜离子得到电子生成铜,铜棒质量增加,C正确;

D、开关K置于M处,X为碳棒,Y为NaCl溶液,由于没有能自发进行的氧化还原反应,不满足原电池形成的条件,不能形成原电池,X极处不会有气泡产生,D错误;

故答案为:D。

【分析】A.判断装置为原电池,结合电极材料和电解质溶液,分析金属的腐蚀与防护方法。B.判断装置为电解池,依据电镀原理,分析电极反应及溶液中离子浓度变化。C.判断装置为原电池,分析电极反应及电子流向。D.判断装置能否构成原电池,依据原电池形成条件分析。6.【答案】C【解析】【解答】A、钢铁设施作为阴极(原电池正极),发生的是还原反应,不会失去电子。而Fe失去2个电子生成Fe2+是氧化反应,只会在负极发生,A错误;B、在牺牲阳极的阴极保护法中,阳极(金属M)需作为牺牲极,其活动性必须比被保护的金属(Fe)强,才能保证Fe不被腐蚀,B错误;

C、金属M在阳极失去电子,电子通过导线转移到钢铁设施表面,使钢铁表面聚集大量电子,避免了Fe失去电子被氧化,从而起到保护作用,C正确;

D、海水中含有更多的离子(如Na+、Cl-等),溶液导电性比河水强,会加快电化学腐蚀速率,所以钢铁在海水中的腐蚀速率更快,D错误;

故答案为:C。

【分析】该装置是利用原电池原理的牺牲阳极阴极保护法,金属M为阳极(负极),钢铁设施为阴极(正极)。依据原电池正负极反应特点、金属活动性差异及腐蚀速率影响因素分析各选项。7.【答案】D【解析】【解答】A、铁与稀硝酸反应时,若铁过量,生成的Fe3+会被过量的铁还原为Fe2+。反应的离子方程式应体现这一过程,正确式为3Fe+8H++2NO3−=3Fe2++2NO↑+4H2O,A错误;

B、H3PO2是一元弱酸,只能电离出1个H+,与足量NaOH反应时仅能生成1种盐(NaH2PO2)。正确反应式为H3PO2+NaOH=NaH2PO2+H2O。原选项错误地将H3PO2当作三元酸书写反应式,不符合其化学性质,B错误;

C、PH3的燃烧热为1180kJ・mol-¹,意味着1molPH3完全燃烧生成P2O5(s)和H2O(l)时放热1180kJ。则2molPH3燃烧放热应为2360kJ,故为:2B.依据H3PO2的一元酸特性,判断与NaOH反应的化学方程式正误。C.根据燃烧热定义(1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物),分析PH3燃烧的热化学方程式。D.结合氧化还原反应规律(电子守恒、电荷守恒、原子守恒),判断离子方程式的配平及书写正确性。8.【答案】D【解析】【解答】A、化学键断裂时会吸收能量,过程①中钛氧键发生断裂,所以该过程会吸收能量,A正确;

B、从反应机理可知,该反应吸收光能和热能,最终转化为CO和O2的化学能,实现了光能和热能到化学能的转化,B正确;

C、催化剂(TiO2)的作用是降低反应的活化能,使反应进行的难度降低,进而提高化学反应速率,C正确;

D、对于反应2CO2g=2COg+O2B.考查反应中的能量转化形式。C.掌握催化剂对反应活化能和反应速率的影响。D.考查热化学方程式焓变的计算(ΔH=反应物总键能-生成物总键能)。9.【答案】B【解析】【解答】A、充电时,电极B发生Na+得电子生成Na的还原反应,属于电解池的阴极。根据电解池原理,阴极应与外接直流电源的负极相连,A正确;

B、放电时为原电池,电极A是正极,发生反应Na1-ₓTMO2+xNa++xe-=NaTMO2。此时Na+会从负极(电极B)向正极(电极A)迁移并参与反应,A电极处Na+不断得到补充,不会出现Na+损失的情况,B错误;

C、放电时电极A作为正极,发生还原反应,含钠过渡金属氧化物(Na1-ₓTMO2)结合迁移来的Na+和电子,生成NaTMO2,反应式符合还原反应特征,C正确;

D、放电时,正极反应为Na1-ₓTMO2+xNa++xe-=NaTMO2,负极反应为NaₓC-xe-=C+xNa+。将两式相加,电子和xNa+抵消,得到总反应Na1-ₓTMO2+NaₓC=NaTMO2+C,D正确;

故答案为:B。

【分析】以钠离子电池充放电原理为核心,明确充电时电解池的阴阳极、放电时原电池的正负极反应特征,结合离子迁移规律和总反应推导方法,逐一分析选项。

A.充电时电极极性与外接电源的连接关系(电解池阴极接电源负极)。B.放电时正极的反应特点及Na+的迁移规律。C.放电时正极的反应本质(Na+嵌入与电子结合)。D.电池总反应的推导方法(正负极反应相加,消去电子和中间离子)。10.【答案】B【解析】【解答】A、积碳反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)和消碳反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)的ΔH均大于0,都属于吸热反应。根据化学平衡规律,升高温度会使吸热反应的平衡向正向移动,因此两个反应的平衡常数K积和K消都会增大,并非K积增大而K消减小,A错误;

B、已知催化剂表面的积碳量随温度升高先增后减。温度较低时,积碳反应进行得比消碳反应快,导致积碳量增加;温度升高到一定程度后,消碳反应速率超过积碳反应速率,积碳量开始减少。这说明升高温度时,消碳反应速率v消增大的幅度比积碳反应速率v积更大,B正确;

C、由于两个反应都是吸热反应,升高温度会促进平衡正向移动,所以K积和K消都应增大,而非减小,C错误;

D、对比催化剂M和N的活化能数据:催化剂N的积碳反应活化能(43kJ・mol-¹)高于催化剂M(33kJ・mol-¹),说明其积碳反应速率更慢;同时催化剂N的消碳反应活化能(72kJ・mol-¹)低于催化剂M(91kJ・mol-¹),说明其消碳反应速率更快。因此催化剂N更有利于减少积碳,性能优于催化剂M,D错误;

故答案为:B。

【分析】首先确定积碳与消碳反应的热效应类型,据此分析温度对两个反应平衡常数的影响;接着结合积碳量随温度的变化趋势,比较两种反应速率受温度影响的程度;最后通过对比不同催化剂下两个反应的活化能,判断催化剂的性能优劣。11.【答案】C【解析】【解答】A、催化剂的作用是降低反应的活化能,但不会改变反应物与生成物的总能量差(即焓变)。图1中两条曲线(有催化剂和无催化剂)显示的能量差值不同,这与催化剂的特性不符,故A不符合题意;

B、升高温度时,正反应速率和逆反应速率会同时瞬间增大。但图2中t1时刻只有逆反应速率突然增大,正反应速率没有立即变化,不符合升温对反应速率的影响规律,故B不符合题意;

C、当N2起始量固定时,增大H2的起始体积分数,虽然会使平衡正向移动,但根据化学平衡规律,增加一种反应物的浓度,其自身的转化率会降低。图3中b点H2起始体积分数大于a点,因此a点H2的转化率大于b点,故C符合题意;

D、合成氨反应是放热反应,升高温度会使平衡逆向移动,N2的平衡转化率降低;该反应是气体分子数减少的反应,增大压强会使平衡正向移动,N2的平衡转化率应升高。但图4中压强增大时,N2的平衡转化率变化不符合这一规律,故D不符合题意;

故答案为:C。

【分析】以合成氨反应(N2+3H2⇌2NH3,放热且气体分子数减少)为核心,结合反应能量特征、速率影响因素及平衡移动规律,分析各选项与图像的合理性。A.催化剂对反应能量变化的影响(只改活化能,不改焓变)。B.温度对正逆反应速率的即时影响(升温时速率同时增大)。C.反应物浓度对自身转化率的影响(增加某反应物浓度,其自身转化率降低)。D.温度和压强对平衡移动的影响(放热反应升温平衡逆移,气体分子数减少的反应加压平衡正移)。12.【答案】C【解析】【解答】A、反应SO2(g)+H2O2(l)=H2SO4(l)中,反应物有1mol气体,生成物无气体,属于熵减反应(ΔS<0)。由于该反应能自发进行,即ΔG<0,代入判据可知ΔH必须小于0(只有ΔH<0时,才能在ΔS<0的情况下保证ΔG<0),A正确;

B、Fe2O3作为催化剂时,其表面的Fe3+先通过慢反应生成Fe2+,Fe2+再通过快反应生成・OH。总反应速率由慢反应决定,而生成的・OH可氧化SO2。加入Fe2O3后,能加快・OH的生成速率,从而提高SO2的脱除效率,B正确;

C、在固定容积的反应体系中充入氮气,氮气不参与反应,体系内各反应物(SO2、H2O2等)和生成物的浓度均未发生改变。而反应速率与反应物浓度相关,浓度不变则反应速率不变,C错误;

D、Fe3O4中同时含有Fe2+和Fe3+,而Fe2O3中只有Fe3+。在生成・OH的过程中,Fe2+可直接参与快反应,Fe3O4无需先通过慢反应生成Fe2+,可能更快产生・OH,因此在相同条件下,其催化时SO2脱除效率可能更高,D正确;

故答案为:C。

【分析】本题需结合化学反应原理相关知识,对每个选项从反应自发性、催化剂作用机制、反应速率影响因素等角度逐一分析,判断其正误。A.依据反应自发进行的判据(ΔG=ΔH-TΔS<0)分析反应自发性与焓变的关系。B.从催化剂对反应的影响及反应历程角度分析。C.根据浓度对反应速率的影响规律分析。D.对比不同催化剂的组成差异对催化效果的可能影响。13.【答案】A【解析】【解答】A、Fe3+是该反应的催化剂,其作用是降低反应的活化能。活化能降低后,更多普通分子能转化为活化分子,导致活化分子百分数增大,反应速率加快,A正确;

B、从反应机理看,Fe3+先参与反应生成Fe2+,最终又从Fe2+再生,符合催化剂“循环参与,质量和性质不变”的特征;而Fe2+是反应过程中生成并消耗的物质,属于中间产物,并非催化剂,B错误;

C、反应速率由活化能最大的步骤决定(活化能越大,反应越难进行)。步骤①的活化能高于步骤②,说明步骤①反应速率更慢,是整个反应的决速步骤,而非步骤②,C错误;

D、由能量图像可知,反应物总能量高于生成物总能量,该反应为放热反应。对于放热反应,正反应的活化能一定小于逆反应的活化能,且催化剂仅改变活化能,不影响反应的热效应,D错误;

故答案为:A。

【分析】依据反应机理中催化剂与中间产物的区别、活化能对反应速率的影响及能量变化与反应热的关系,分析各选项的合理性。A.催化剂对活化分子百分数的影响(降低活化能,增加活化分子占比)。B.催化剂与中间产物的判断(催化剂先参与后生成,中间产物先生成后消耗)。C.决速步骤的判断依据(活化能最大的步骤,反应速率最慢)。D.放热反应中正反反应活化能的关系(正反应活化能<逆反应活化能)。14.【答案】(1)O3+2NO+H2O=2HNO3(2)0.12mol•L-1•s-1;cd;40;正向进行(3)3H2O-6e-=O3↑+6H+【解析】【解答】(1)O3氧化NO和水发生化合反应生成HNO3,该反应的化学方程式为O3+2NO+H2O=2HNO3;故答案为:O3+2NO+H2O=2HNO3;

(2)①反应在0~3s内的平均速率vO2=ΔnVΔt②a.该反应混合气体的总质量不变,为恒容密闭容器,则混合气体密度一直保持不变,不能说明反应达到平衡,a不选;b.单位时间内消耗2molNO2同时生成1molO2都是指正反应方向速率,不能说明反应达到平衡,b不选;c.v(NO2)正=2v(N2O5)逆说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,c选;d.该反应前后气体分子总数不相等,则混合气体压强不再变化,说明反应达到平衡状态,d选;故选:cd;③列三段式为2NO2g+④T℃时,若上述容器中充入1.0molNO2、0.5molO3和0.50molN2O5、0.50molO2,容器体积为2.0L,则Qc故答案为:0.12mol•L-1•s-1;cd;40;正向进行;

(3)电解质溶液为稀硫酸,电解后生成氢气和O3,则阴极上氢离子放电生成氢气,阳极上氢氧根离子失电子生成臭氧,则阳极(惰性电极)的电极反应式为:3H2O-6e-═O3↑+6H+。

故答案为:3H2O-6e-=O3↑+6H+。

【分析】(1)依据原子守恒和氧化还原规律,写出O3、NO与水反应生成HNO3的方程式。

(2)①利用反应速率之比等于计量数之比,结合O2的速率求NO2的速率。

②根据平衡状态特征,判断各选项是否能作为平衡标志。

③由平衡时各物质的量计算浓度,代入平衡常数表达式求解K。

④计算浓度商Q,与K比较判断反应进行方向。

(3)先分析电解质溶液及产物,确定阴极是氢离子放电生成氢气,阳极是氢氧根离子失电子生成臭氧,再据此写出阳极电极反应式。(1)O3氧化NO和水发生化合反应生成HNO3,该反应的化学方程式为O3+2NO+H2O=2HNO3;(2)①反应在0~3s内的平均速率vO2=ΔnVΔt②a.该反应混合气体的总质量不变,为恒容密闭容器,则混合气体密度一直保持不变,不能说明反应达到平衡,a不选;b.单位时间内消耗2molNO2同时生成1molO2都是指正反应方向速率,不能说明反应达到平衡,b不选;c.v(NO2)正=2v(N2O5)逆说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,c选;d.该反应前后气体分子总数不相等,则混合气体压强不再变化,说明反应达到平衡状态,d选;故选:cd;③列三段式为2NO2g+④T℃时,若上述容器中充入1.0molNO2、0.5molO3和0.50molN2O5、0.50molO2,容器体积为2.0L,则Qc(3)电解质溶液为稀硫酸,电解后生成氢气和O3,则阴极上氢离子放电生成氢气,阳极上氢氧根离子失电子生成臭氧,则阳极(惰性电极)的电极反应式为:3H2O-6e-═O3↑+6H+。15.【答案】(1)CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+;33.6;NO+5e-+6H+=NH4++H2O;NH3+H+(2)Fe-2e-=Fe2+;生成的亚铁离子将溶液中的NO2-(3)Cl-在阳极上失去电子生成Cl2,氯气具有强氧化性,可将NH4+氧化成N2,使溶液中氮元素的含量明显降低【解析】【解答】(1)①原电池甲电极为负极,CO(NH2)2失电子生成CO2、N2,电极反应式CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+,乙电极为正极,电极反应式O2+4e-+4H+=2H2O,根据得失电子守恒,理论上每净化1mol尿素,消耗O21.5mol,标准状况下体积约为33.6L。答案:CO(NH2②该装置为电解池,阴极的电极反应式为NO+5e-+6H+=NH4++H2O;阳极反应式NO-3e-+2H2O=NO3−+4H+,总反应方程式为8NO+7H2O电解3NH4NO3+2HNO3,所以在该“反应室”中通入氨气,发生反应的离子方程式为NH3+H+=NH故答案为:CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+;33.6;NO+5e-+6H+=NH4++H2O;NH3+H+=NH4+;

(2)工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染。根据题中所示阳离子移动方向,可判断铁为电解池阳极,电极反应式Fe-2e-=Fe2+,随后,铁电极附近有无色气体产生,可能原因是生成的亚铁离子将溶液中的NO2-还原成N2,答案:Fe-2e-=Fe故答案为:Fe-2e-=Fe2+;生成的亚铁离子将溶液中的NO2-还原成N2;

(3)以钛基氧化物涂层材料为阳极,碳纳米管修饰的石墨为阴极,电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液,可使NO3−得电子生成NH4+,后续再将NH4+反应除去。其他条件不变,只向混合溶液中投入一定量NaCl,Cl-在阳极上失去电子生成Cl2,氯气具有强氧化性,可将NH4+氧化成N故答案为:Cl-在阳极上失去电子生成Cl2,氯气具有强氧化性,可将NH4+氧化成N2,使溶液中氮元素的含量明显降低。

【分析】(1)①根据原电池正负极及反应,写出电极反应式,结合得失电子守恒算出消耗O2的体积。

②(2)根据阳离子移动方向确定铁为阳极,写出电极反应式,分析得出亚铁离子将NO2−还原为N2产生无色气体。

(3)分析Cl−在阳极失电子生成Cl2,Cl(1)①原电池甲电极为负极,CO(NH2)2失电子生成CO2、N2,电极反应式CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+,乙电极为正极,电极反应式O2+4e-+4H+=2H2O,根据得失电子守恒,理论上每净化1mol尿素,消耗O21.5mol,标准状况下体积约为33.6L。答案:CO(NH2②该装置为电解池,阴极的电极反应式为NO+5e-+6H+=NH4++H2O;阳极反应式NO-3e-+2H2O=NO3−+4H+,总反应方程式为8NO+7H2O电解3NH4NO3+2HNO3,所以在该“反应室”中通入氨气,发生反应的离子方程式为NH3+H+=NH(2)工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染。根据题中所示阳离子移动方向,可判断铁为电解池阳极,电极反应式Fe-2e-=Fe2+,随后,铁电极附近有无色气体产生,可能原因是生成的亚铁离子将溶液中的NO2-还原成N2,答案:Fe-2e-=Fe2+;生成的亚铁离子将溶液中的NO2(3)以钛基氧化物涂层材料为阳极,碳纳米管修饰的石墨为阴极,电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液,可使NO3−得电子生成NH4+,后续再将NH4+反应除去。其他条件不变,只向混合溶液中投入一定量NaCl,Cl-在阳极上失去电子生成Cl2,氯气具有强氧化性,可将NH4+氧化成N2,使溶液中氮元素的含量明显降低。答案:Cl16.【答案】(1)247.3;CO2+∗=O*+CO;反应I中CO2(2)避免了甲烷部分氧化重整可能得爆炸风险或综合利用CO2(3)CH4+2O2600【解析】【解答】(1)①H2(g)+12O2(g)=H②由图可知,CO2转化为CO的过程为:CO2③不同温度下CO2转化率始

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