2024-2025學(xué)年四川省成都市郫都區(qū)高二上學(xué)期期中考試生物試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1江蘇省蘇州市2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期中摸底調(diào)研(總分：100分；考試時長：75分鐘)可能用到的相對原子質(zhì)量H-1N-14C-12O-16S-32Fe-56P-31Li-71.2023年10月，清華大學(xué)突破芯片數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)難題，在世界上首次實現(xiàn)了對存儲芯片的“診療一體化”。制作計算機芯片的含硅材料是指A. B. C. D.【答案】C【解析】硅是性能優(yōu)良的半導(dǎo)體，制作計算機芯片的含硅材料為單晶硅，故選C。2.下列各裝置能達到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖茿.圖甲，中和熱的測定 B.圖乙，該裝置可持續(xù)供電C.圖丙，在鐵制品表面鍍鋅 D.圖丁，測定稀硫酸的pH【答案】C【解析】圖甲中缺少環(huán)形玻璃攪拌棒，不能達到實驗?zāi)康模珹錯誤；圖乙組成原電池裝置，反應(yīng)過程消耗鋅電極，當(dāng)電極材料完全消耗時，將停止供電，因此該裝置不可持續(xù)供電，B錯誤；圖丙中陽極鋅失去電子變?yōu)殇\離子，陰極鋅離子得到電子變?yōu)殇\單質(zhì)，該裝置能在鐵制品表面鍍鋅，C正確；不能用濕潤的pH試紙測定稀硫酸的pH，不能達到實驗?zāi)康?，D錯誤；故選C。3.中國載人登月初步飛行方案公布，計劃2030年前實現(xiàn)登月。登月發(fā)射使用的火箭是長征9號火箭，火箭采用煤油、液氫、液氧等無毒無污染推進劑。分解水可以制取氫氣，分解時的能量變化如圖所示。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是A.斷開H-O鍵放出能量B.反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能C.該條件下生成物比反應(yīng)物更為穩(wěn)定D.尋找合適催化劑可不需要額外提供能量實現(xiàn)分解水【答案】B【解析】在化學(xué)反應(yīng)過程中，斷鍵會吸收能量，形成化學(xué)鍵會釋放能量，化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化等于反應(yīng)物總能量與生成物總能量的差，據(jù)此分析解答。在H2O分解產(chǎn)生H2和O2的反應(yīng)過程中，斷開H-O鍵需要吸收能量，A錯誤；根據(jù)圖示可知：反應(yīng)物總能量小于生成物的總能量，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能，B正確；該條件下生成物能量更高，更不穩(wěn)定，C錯誤；催化劑降低反應(yīng)活化能，并不改變反應(yīng)放熱和吸熱，仍需要額外提供能量實現(xiàn)分解水，D錯誤；故選B。4.下列有關(guān)原電池說法不正確的是A.圖甲所示裝置中，鹽橋中的向盛有溶液的燒杯中移動B.圖乙所示裝置中，正極的電極反應(yīng)式為C.圖丙所示裝置中，使用一段時間后，鋅筒會變薄D.圖丁所示裝置中，使用一段時間后，電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導(dǎo)電能力下降【答案】A【解析】甲裝置構(gòu)成原電池，鋅作負極，銅作正極；陽離子鉀離子移向正極，即裝有硫酸銅溶液的燒杯，A錯誤；氧化銀得電子發(fā)生還原反應(yīng)，即，B正確；鋅筒作負極被消耗，故使用一段時間后，鋅筒會變薄，C正確；鉛蓄電池總反應(yīng)為，消耗了硫酸同時生成水和難溶的硫酸鉛，故電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導(dǎo)電能力下降，D正確；故選A。5.利用如圖裝置，完成了很多電化學(xué)實驗。有關(guān)此裝置的敘述中，不正確的是A.若X為鋅棒，Y為NaCl溶液，開關(guān)K置于M處，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為犧牲陽極保護法B.若X為銅棒，Y為硫酸銅溶液，開關(guān)K置于N處，可用于鐵表面鍍銅，溶液中銅離子濃度將不變C.若X為銅棒，Y為硫酸銅溶液，開關(guān)K置于M處，銅棒質(zhì)量將增加，此時外電路中的電子會向銅電極移動D.若X為碳棒，Y為NaCl溶液，開關(guān)K置于M處，可觀察到X極處冒氣泡【答案】D【解析】當(dāng)開關(guān)K置于M時形成原電池，當(dāng)K置于N時形成電解池，X作陽極，鐵作陰極。開關(guān)K置于M處，為原電池，X為鋅棒，Y為NaCl溶液，鋅比鐵活潑，鋅作負極，鐵作正極，可減緩鐵的腐蝕，該方法稱為犧牲陽極的陰極保護法，故A正確；開關(guān)K置于N處，形成電解池，鐵與負極相連作陰極，銅為陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成銅離子，Y為硫酸銅溶液，銅離子在鐵極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，可用于鐵表面鍍銅，且溶液中銅離子濃度將不變，故B正確；開關(guān)K置于M處，為原電池，鐵比銅活潑，鐵作負極，電子由鐵經(jīng)導(dǎo)線流向銅，銅棒上銅離子得電子生成銅單質(zhì)，質(zhì)量增加，故C正確；開關(guān)K置于M處，X為碳棒，Y為氯化鈉溶液，不存在自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，不能形成原電池，故D錯誤；故選D。6.將金屬M連接在鋼鐵設(shè)施表面，可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在題圖所示的情境中，下列有關(guān)說法正確的是A.陰極的電極反應(yīng)式為B.金屬M的活動性比Fe的活動性弱C.鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護D.鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快【答案】C【解析】該裝置為原電池原理金屬防護措施，為犧牲陽極的陰極保護法，金屬M作負極，鋼鐵設(shè)備作正極，據(jù)此分析解答。陰極的鋼鐵設(shè)施實際作原電池的正極，正極金屬被保護不失電子，故A錯誤；陽極金屬M實際為原電池裝置的負極，電子流出，原電池中負極金屬比正極活潑，因此M活動性比Fe的活動性強，故B錯誤；金屬M失電子，電子經(jīng)導(dǎo)線流入鋼鐵設(shè)備，從而使鋼鐵設(shè)施表面積累大量電子，自身金屬不再失電子從而被保護，故C正確；海水中的離子濃度大于河水中的離子濃度，離子濃度越大，溶液的導(dǎo)電性越強，因此鋼鐵設(shè)施在海水中的腐蝕速率比在河水中快，故D錯誤；故選：C。7.是一元酸，可由制得，燃燒放出大量熱量，其燃燒熱為；鉍()熔點為271.3℃，鉍酸鈉()不溶于水，有強氧化性，能與反應(yīng)生成和。下列方程式書寫正確的是A.過量的鐵粉溶于稀硝酸：B.與足量溶液反應(yīng)：C.的燃燒：D.鉍酸鈉氧化的反應(yīng)：【答案】D【解析】過量鐵粉參加反應(yīng)，此時溶液中鐵的存在形式應(yīng)為二價鐵鹽，離子方程式為：，A錯誤；是一元酸，與足量溶液反應(yīng)只能生成，與足量溶液反應(yīng)為：，B錯誤；燃燒放出大量熱量，其燃燒熱為，而C選項對應(yīng)熱化學(xué)方程式焓變?yōu)槿紵裏岬膬杀?，故為：，C錯誤；由題意鉍酸鈉()不溶于水，有強氧化性，能與反應(yīng)生成和：，D正確；故選D。8.以為催化劑的光熱化學(xué)循環(huán)分解反應(yīng)為溫室氣體減排提供了一個新途徑，該反應(yīng)的機理及各分子化學(xué)鍵完全斷裂時的能量變化如圖所示：下列說法不正確的是（）A.過程①中鈦氧鍵斷裂會吸收能量B.該反應(yīng)中，光能和熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.使用作為催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，從而提高化學(xué)反應(yīng)速率D.分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為【答案】D【解析】斷開化學(xué)鍵會吸收能量，所以過程①中鈦氧鍵斷裂會吸收能量，故A正確；該反應(yīng)中吸收光能和熱能轉(zhuǎn)化為CO和O2的化學(xué)能，故B正確；催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，從而來加快反應(yīng)速率，故C正確；△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，CO2分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為△H=(1598×2-1072×2-496)kJ/mol=+556kJ/mol，故D錯誤。答案選D。9.某鈉離子電池結(jié)構(gòu)如圖所示，電極A為含鈉過渡金屬氧化物(NaxTMO2)，電極B為硬碳，充電時Na+得電子成為Na嵌入硬碳中。下列說法不正確的是A.充電時，電極B與外接直流電源的負極相連B.放電時，外電路通過amol電子時，A電極電解質(zhì)損失amolNa+C.放電時，電極A為正極，反應(yīng)可表示為Na1-xTMO2+xNa++xe-=NaTMO2D.電池總反應(yīng)可表示為Na1-xTMO2+NaxC=NaTMO2+C【答案】B【解析】充電時Na+得電子成為Na嵌入硬碳中，則硬碳為電解池的陰極，為電池的負極，即電極B為電池的負極，A為電池的正極。電極B為電池的負極，充電時，與外接直流電源的負極相連，A正確；放電時，A電極(正極)電極反應(yīng)式為Na1-xTMO2+xNa++xe-=NaTMO2，Na+從負極向A電極遷移，然后參與電極反應(yīng)，故A電極電解質(zhì)中不損失Na+，B錯誤；放電時，為原電池裝置，A為正極，鈉離子轉(zhuǎn)化為Na嵌入含鈉過渡金屬氧化物中，電極反應(yīng)式為Na1-xTMO2+xNa++xe-=NaTMO2，C正確；A為電池的正極，電極反應(yīng)式為Na1-xTMO2+xNa++xe-=NaTMO2，B為電池的負極，放電時硬碳中的鈉失電子變?yōu)殁c離子脫落，然后向正極遷移，NaxC-xe-=C+xNa+，正極反應(yīng)+負極反應(yīng)可得總反應(yīng)為Na1-xTMO2+NaxC=NaTMO2+C，D正確；答案選B。10.CH4與CO2混合氣體在催化劑表面會發(fā)生積碳反應(yīng)和消碳反應(yīng)。反應(yīng)中催化劑活性會因積碳反應(yīng)而降低，同時存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。在其余條件不變的情況下，該催化劑表面積碳量隨溫度升高呈現(xiàn)先增大后減小的變化。積碳反應(yīng)消碳反應(yīng)活化能催化劑M催化劑N下列關(guān)于升溫過程中積碳、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)，反應(yīng)速率(v)以及催化劑的說法正確的是A.K積增加、K消減小B.v消增加倍數(shù)比v積增加倍數(shù)大C.K積減小倍數(shù)比K消減小倍數(shù)大D.催化劑M優(yōu)于催化劑N【答案】B【解析】積碳、消碳反應(yīng)的正反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，升溫，平衡正向移動，K積、K消均增加，故A錯誤；積碳量隨溫度升高呈現(xiàn)先增大后減小，說明后面的消碳反應(yīng)速率比積碳的快，即v消增加倍數(shù)比v積增加倍數(shù)大，故B正確；兩個反應(yīng)均吸熱，故當(dāng)溫度升高時，K積、K消均增加，故C錯誤；相對于催化劑M，催化劑N積碳反應(yīng)的活化能大，積碳反應(yīng)的速率?。欢挤磻?yīng)的活化能相對小，消碳反應(yīng)速率大，因此催化劑M劣于催化劑N，故D錯誤；答案選B。11.合成氨反應(yīng)為。下列圖示正確且與對應(yīng)的敘述相符的是A.圖1表示分別在有、無催化劑的情況下反應(yīng)進程中的能量變化B.圖2表示時刻改變的條件是升高溫度C.圖3表示一定條件下的合成氨反應(yīng)中，平衡時的體積分?jǐn)?shù)隨起始體積分?jǐn)?shù)(的起始量恒定)的變化關(guān)系，圖中轉(zhuǎn)化率a點大于b點D.圖4表示的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強的關(guān)系【答案】C【解析】催化劑不改變反應(yīng)的焓變，A項錯誤；升高溫度，正逆反應(yīng)速率均同時增大，圖中正反應(yīng)速率沒有立即增大，B項錯誤；圖3中橫坐標(biāo)為氫氣起始體積分?jǐn)?shù)，a→b相當(dāng)于增大氫氣的濃度，合成氨平衡正向移動，但增加的氫氣量大于平衡轉(zhuǎn)化的氫氣，氫氣的的轉(zhuǎn)化率減小，即a點的氫氣轉(zhuǎn)化率大于b點，C項正確；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，氮氣的平衡轉(zhuǎn)化率減小，圖4符合；該反應(yīng)為氣體系數(shù)減小的反應(yīng)，壓強增大，氮氣的平衡轉(zhuǎn)化率應(yīng)增大，圖4不符合，D項錯誤；故選C。12.在強堿中氫氧化鐵可被一些氧化劑氧化為高鐵酸根離子(FeO)，F(xiàn)eO在酸性條件下氧化性極強且不穩(wěn)定，F(xiàn)e3O4中鐵元素有2、3價；H2O2可在催化劑Fe2O3或Fe3O4作用下產(chǎn)生OH，OH能將煙氣中的NO、SO2氧化。OH產(chǎn)生機理如下：反應(yīng)Ⅰ：Fe3H2O2=Fe2+OOHH(慢反應(yīng))反應(yīng)Ⅱ：Fe2H2O2=Fe3OHOH-(快反應(yīng))對于H2O2脫除SO2反應(yīng)：SO2gH2O2l=H2SO4l，下列有關(guān)說法不正確的是A.該反應(yīng)能自發(fā)進行，則該反應(yīng)的ΔH0B.加入催化劑Fe2O3，可提高SO2的脫除效率C.向固定容積的反應(yīng)體系中充入氦氣，反應(yīng)速率加快D.與Fe2O3作催化劑相比，相同條件下Fe3O4作催化劑時SO2脫除效率可能更高【答案】C【解析】SO2gH2O2l=H2SO4l熵減，該反應(yīng)能自發(fā)進行，時自發(fā)，則該反應(yīng)的ΔH0，A正確；已知：H2O2可在催化劑Fe2O3或Fe3O4作用下產(chǎn)生OH，或結(jié)合反應(yīng)機理：Fe2O3催化劑表面僅存在Fe3+，F(xiàn)e3+通過慢反應(yīng)Ⅰ產(chǎn)生Fe2+再通過快反應(yīng)Ⅱ產(chǎn)生?OH，總反應(yīng)速率由慢反應(yīng)Ⅰ決定，生成的OH能將煙氣中的NO、SO2氧化，則加入催化劑Fe2O3，可提高SO2的脫除效率，B正確；向固定容積的反應(yīng)體系中充入氦氣，反應(yīng)相關(guān)的物質(zhì)濃度不發(fā)生變化，則反應(yīng)速率不變，C不正確；與Fe2O3作催化劑相比，相同條件下Fe3O4作催化劑時SO2脫除效率可能更高，D正確；答案選C。13.在含、和的溶液中，發(fā)生反應(yīng)：，其分解機理及反應(yīng)進程中的能量變化如下：步驟①：步驟②：下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是A.加入可以使反應(yīng)物分子中活化分子百分?jǐn)?shù)增大B.該反應(yīng)的催化劑是C.步驟②是整個反應(yīng)的決速步驟D.若不加，則正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的大【答案】A【解析】Fe3+是該反應(yīng)的催化劑，催化劑能降低反應(yīng)的活化能，提高活化分子百分?jǐn)?shù)，故A正確；由反應(yīng)機理可以看出，F(xiàn)e3+是該反應(yīng)的催化劑，F(xiàn)e2+是該反應(yīng)的中間產(chǎn)物，故B錯誤；步驟①的活化能大于步驟②，所以步驟①為慢反應(yīng)，為決速步反應(yīng)，故C錯誤；此反應(yīng)整體為放熱反應(yīng)，正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能，加入催化劑不改變反應(yīng)熱，故D錯誤。答案選A。14.臭氧是不僅是殺菌消毒劑，還是理想的煙氣脫硝劑。（1）脫硝反應(yīng)之一：O3氧化NO并通過水洗而發(fā)生化合反應(yīng)生成HNO3，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。（2）脫硝反應(yīng)之二：2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)ΔH＜0。T℃時，向2.0L恒容密閉容器中充入2.0molNO2和1.0molO3，反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見表：t/s0361224n(O2)/mol00.360.600.800.80①反應(yīng)在0～3s內(nèi)的平均速率v(NO2)=____。②下列描述中能說明上述反應(yīng)已達平衡的是____。(填字母)a.混合氣體密度不再變化b.單位時間內(nèi)消耗2molNO2的同時生成1molO2c.v(NO2)正=2v(N2O5)逆d.混合氣體壓強不再變化③T℃時，上述脫硝反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)等于____。④T℃時，若上述容器中充入1.0molNO2、0.5molO3和0.50molN2O5、0.50molO2，開始時反應(yīng)____(填“正向進行”、“逆向進行”或“達平衡”)。（3）一種臭氧發(fā)生裝置原理如圖所示。陽極(惰性電極)的電極反應(yīng)式為____。【答案】（1）O3+2NO+H2O=2HNO3（2）①.0.12mol?L-1?s-1②.cd③.40④.正向進行（3）3H2O-6e-=O3↑+6H+【解析】【小問1詳析】O3氧化NO和水發(fā)生化合反應(yīng)生成HNO3，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為O3+2NO+H2O=2HNO3；【小問2詳析】①反應(yīng)在0～3s內(nèi)的平均速率，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于系數(shù)比，則v(NO2)=；②a.該反應(yīng)混合氣體的總質(zhì)量不變，為恒容密閉容器，則混合氣體密度一直保持不變，不能說明反應(yīng)達到平衡，a不選；b.單位時間內(nèi)消耗2molNO2同時生成1molO2都是指正反應(yīng)方向速率，不能說明反應(yīng)達到平衡，b不選；c.v(NO2)正=2v(N2O5)逆說明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，c選；d.該反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不相等，則混合氣體壓強不再變化，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，d選；故選：cd；③列三段式為，T℃時，上述脫硝反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)；④T℃時，若上述容器中充入1.0molNO2、0.5molO3和0.50molN2O5、0.50molO2，容器體積2.0L，則，開始時反應(yīng)正向進行；【小問3詳析】電解質(zhì)溶液為稀硫酸，電解后生成氫氣和O3，則陰極上氫離子放電生成氫氣，陽極上氫氧根離子失電子生成臭氧，則陽極(惰性電極)的電極反應(yīng)式為：3H2O-6e-═O3↑+6H+。15.含元素的部分物質(zhì)對環(huán)境有影響。含、的廢氣會引起空氣污染，含、、的廢水會引起水體富營養(yǎng)化，都需要經(jīng)過處理后才能排放。消除含氮化合物對大氣和水體的污染是環(huán)境保護的重要研究課題。（1）利用電化學(xué)裝置可消除氮氧化物污染，變廢為寶。①化學(xué)家正在研究尿素動力燃料電池直接去除城市廢水中的尿素，既能產(chǎn)生凈化的水，又能發(fā)電，尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如圖所示：甲的電極反應(yīng)式為__________________；理論上每凈化尿素，消耗的體積約為______（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。②圖為電解制備的裝置。該裝置中陰極的電極反應(yīng)式為__________________；“反應(yīng)室”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________。（2）工業(yè)上用電解法治理亞硝酸鹽對水體的污染，模擬工藝如下圖所示，寫出電解時鐵電極的電極反應(yīng)式__________________。隨后，鐵電極附近有無色氣體產(chǎn)生，可能原因是________________________。（3）工業(yè)上以鈦基氧化物涂層材料為陽極，碳納米管修飾的石墨為陰極，電解硝酸鈉和硫酸鈉混合溶液，可使轉(zhuǎn)變?yōu)?，后續(xù)再將反應(yīng)除去。②其他條件不變，只向混合溶液中投入一定量，后續(xù)去除的效果明顯提高，溶液中氮元素含量顯著降低?？赡茉蚴莀_______________________。【答案】（1）①.CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+②.33.6③.NO+5e-+6H+=+H2O④.NH3+H+=（2）①.Fe-2e-=Fe2+②.生成的亞鐵離子將溶液中的還原成N2（3）Cl-在陽極上失去電子生成Cl2，氯氣具有強氧化性，可將NH4+氧化成N2，使溶液中氮元素的含量明顯降低【解析】【小問1詳析】①原電池甲電極為負極,CO(NH2)2失電子生成CO2、N2，電極反應(yīng)式CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+，乙電極為正極，電極反應(yīng)式，根據(jù)得失電子守恒，理論上每凈化尿素，消耗1.5mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積約為33.6L。答案：CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+；33.6；②該裝置為電解池，陰極的電極反應(yīng)式為NO+5e-+6H+=+H2O；陽極反應(yīng)式NO-3e-+2H2O=+4H+，總反應(yīng)方程式為，所以在該“反應(yīng)室”中通入氨氣，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NH3+H+=，答案：NO+5e-+6H+=+H2O；NH3+H+=；【小問2詳析】工業(yè)上用電解法治理亞硝酸鹽對水體的污染。根據(jù)題中所示陽離子移動方向，可判斷鐵為電解池陽極，電極反應(yīng)式Fe-2e-=Fe2+，隨后，鐵電極附近有無色氣體產(chǎn)生，可能原因是生成的亞鐵離子將溶液中的還原成N2，答案：Fe-2e-=Fe2+；生成的亞鐵離子將溶液中的還原成N2；【小問3詳析】以鈦基氧化物涂層材料為陽極，碳納米管修飾的石墨為陰極，電解硝酸鈉和硫酸鈉混合溶液，可使得電子生成，后續(xù)再將反應(yīng)除去。其他條件不變，只向混合溶液中投入一定量，Cl-在陽極上失去電子生成Cl2，氯氣具有強氧化性，可將氧化成N2，使溶液中氮元素的含量明顯降低。答案：Cl-在陽極上失去電子生成Cl2，氯氣具有強氧化性，可將氧化成N2，使溶液中氮元素的含量明顯降低。16.利用可以制備合成氣（和CO）。（1）與重整。①已知：燃燒熱；燃燒熱；燃燒熱。則反應(yīng)Ⅰ：______。②在基催化劑作用下，該反應(yīng)的可能機理如圖所示。已知轉(zhuǎn)化的表達式為，寫出轉(zhuǎn)化為的表達式：______。③與重整反應(yīng)制備合成氣中的主要副反應(yīng)為：Ⅱ．Ⅲ．Ⅳ．在、進氣流速相同、時，做催化劑，反應(yīng)相同時間測得與的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示（僅考慮上述反應(yīng)）。不同溫度下轉(zhuǎn)化率始終大于轉(zhuǎn)化率的主要原因為______。，隨溫度升高與轉(zhuǎn)化率均下降的可能原因為______。（2）部分氧化重整。反應(yīng)原理為；。與該方法相比，和重整的優(yōu)點是______。（3）與、、三重整。在密閉容器中，、時，與的平衡轉(zhuǎn)化率、與的平衡產(chǎn)率隨溫度變化如圖所示。在時，平衡轉(zhuǎn)化率為負值的可能原因為（用化學(xué)方程式表示）______、______?！敬鸢浮浚?）①.247.3②.③.反應(yīng)I中和的轉(zhuǎn)化率相同，相同條件下，反應(yīng)II中的消耗速率大于反應(yīng)III中的消耗速率④.反應(yīng)生成的積碳覆蓋在催化劑表面，導(dǎo)致催化劑活性降低，反應(yīng)速率減慢（2）避免了甲烷部分氧化重整可能得爆炸風(fēng)險或綜合利用有利于碳中和（3）①.②.（或）【解析】【小問1詳析】①，，，則反應(yīng)Ⅰ：247.3kJ/mol；②由圖可知，CO2轉(zhuǎn)化為CO的過程為：；③不同溫度下轉(zhuǎn)化率始終大于轉(zhuǎn)化率的主要原因為：反應(yīng)I中和的轉(zhuǎn)化率相同，相同條件下，反應(yīng)II中的消耗速率大于反應(yīng)III中的消耗速率；，隨溫度升高與轉(zhuǎn)化率均下降的可能原因為：反應(yīng)生成的積碳覆蓋在催化劑表面，導(dǎo)致催化劑活性降低，反應(yīng)速率減慢；【小問2詳析】該方法可能存在爆炸風(fēng)險，故和重整的優(yōu)點是：避免了甲烷部分氧化重整可能得爆炸風(fēng)險或綜合利用有利于碳中和；【小問3詳析】在時，平衡轉(zhuǎn)化率為負值的可能是其他物質(zhì)轉(zhuǎn)化為大于的消耗量，故原因為：、、（任寫兩個）。17.氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點。（1）甲醇制取甲醛時可獲得氫氣，其原理為。已知部分化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表：化學(xué)鍵C―HC―OO―HC=OH―H鍵能/413.4351.0462.8745.0436.0則該反應(yīng)的_______。（2）以甲烷和為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。已知：甲烷與制取氫氣時，常向反應(yīng)器中通入一定比例空氣，其目的是_______。（3）的熱分解也可得到，高溫下水分解體系中各種微粒的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。圖中A、B表示的微粒依次是_______。（4）一定條件下，利用題圖所示裝置實現(xiàn)的電化學(xué)儲氫(忽略其它有機物的反應(yīng))。①寫出由生成的電極反應(yīng)式：_______。②該裝置的電流效率_______。(×100%)【答案】（1）（2）部分甲烷燃燒，可為與的反應(yīng)提供熱量（3）H、O（4）①.②.64.3%【解析】【小問1詳析】焓變ΔH=反應(yīng)物總鍵能?生成物總鍵能，則該反應(yīng)的ΔH=413.4×3+351.0+462.8?413.4×2?745.0?436.0=+46.2；故答案為：+46.2；【小問2詳析】此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，適量通入空氣可以通過部分甲烷燃燒給此反應(yīng)提供熱量；【小問3詳析】通過圖中比例可知：A是B的兩倍，因此A是H，B是O；【小問4詳析】①由生成的電極反應(yīng)在酸性條件下發(fā)生的，電極反應(yīng)為；②陽極生成的H+經(jīng)過高分子電解質(zhì)膜移動至陰極，一部分H+與苯生成環(huán)己烷，還有一部分H+得電子生成H2（2H++2e-=H2↑，陰極的副反應(yīng)），左邊（陰極區(qū)）出來的混合氣體為未反應(yīng)的苯（g）、生成的環(huán)己烷（g）和H2，生成2.8molO2失去電子的物質(zhì)的量為4×2.8mol=11.2mol，同時生成了2molH2（轉(zhuǎn)移4mol電子）由此可知其中只有7.2mol電子用于生成；因此該裝置的電流效率。江蘇省蘇州市2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期中摸底調(diào)研(總分：100分；考試時長：75分鐘)可能用到的相對原子質(zhì)量H-1N-14C-12O-16S-32Fe-56P-31Li-71.2023年10月，清華大學(xué)突破芯片數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)難題，在世界上首次實現(xiàn)了對存儲芯片的“診療一體化”。制作計算機芯片的含硅材料是指A. B. C. D.【答案】C【解析】硅是性能優(yōu)良的半導(dǎo)體，制作計算機芯片的含硅材料為單晶硅，故選C。2.下列各裝置能達到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖茿.圖甲，中和熱的測定 B.圖乙，該裝置可持續(xù)供電C.圖丙，在鐵制品表面鍍鋅 D.圖丁，測定稀硫酸的pH【答案】C【解析】圖甲中缺少環(huán)形玻璃攪拌棒，不能達到實驗?zāi)康模珹錯誤；圖乙組成原電池裝置，反應(yīng)過程消耗鋅電極，當(dāng)電極材料完全消耗時，將停止供電，因此該裝置不可持續(xù)供電，B錯誤；圖丙中陽極鋅失去電子變?yōu)殇\離子，陰極鋅離子得到電子變?yōu)殇\單質(zhì)，該裝置能在鐵制品表面鍍鋅，C正確；不能用濕潤的pH試紙測定稀硫酸的pH，不能達到實驗?zāi)康?，D錯誤；故選C。3.中國載人登月初步飛行方案公布，計劃2030年前實現(xiàn)登月。登月發(fā)射使用的火箭是長征9號火箭，火箭采用煤油、液氫、液氧等無毒無污染推進劑。分解水可以制取氫氣，分解時的能量變化如圖所示。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是A.斷開H-O鍵放出能量B.反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能C.該條件下生成物比反應(yīng)物更為穩(wěn)定D.尋找合適催化劑可不需要額外提供能量實現(xiàn)分解水【答案】B【解析】在化學(xué)反應(yīng)過程中，斷鍵會吸收能量，形成化學(xué)鍵會釋放能量，化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化等于反應(yīng)物總能量與生成物總能量的差，據(jù)此分析解答。在H2O分解產(chǎn)生H2和O2的反應(yīng)過程中，斷開H-O鍵需要吸收能量，A錯誤；根據(jù)圖示可知：反應(yīng)物總能量小于生成物的總能量，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能，B正確；該條件下生成物能量更高，更不穩(wěn)定，C錯誤；催化劑降低反應(yīng)活化能，并不改變反應(yīng)放熱和吸熱，仍需要額外提供能量實現(xiàn)分解水，D錯誤；故選B。4.下列有關(guān)原電池說法不正確的是A.圖甲所示裝置中，鹽橋中的向盛有溶液的燒杯中移動B.圖乙所示裝置中，正極的電極反應(yīng)式為C.圖丙所示裝置中，使用一段時間后，鋅筒會變薄D.圖丁所示裝置中，使用一段時間后，電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導(dǎo)電能力下降【答案】A【解析】甲裝置構(gòu)成原電池，鋅作負極，銅作正極；陽離子鉀離子移向正極，即裝有硫酸銅溶液的燒杯，A錯誤；氧化銀得電子發(fā)生還原反應(yīng)，即，B正確；鋅筒作負極被消耗，故使用一段時間后，鋅筒會變薄，C正確；鉛蓄電池總反應(yīng)為，消耗了硫酸同時生成水和難溶的硫酸鉛，故電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導(dǎo)電能力下降，D正確；故選A。5.利用如圖裝置，完成了很多電化學(xué)實驗。有關(guān)此裝置的敘述中，不正確的是A.若X為鋅棒，Y為NaCl溶液，開關(guān)K置于M處，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為犧牲陽極保護法B.若X為銅棒，Y為硫酸銅溶液，開關(guān)K置于N處，可用于鐵表面鍍銅，溶液中銅離子濃度將不變C.若X為銅棒，Y為硫酸銅溶液，開關(guān)K置于M處，銅棒質(zhì)量將增加，此時外電路中的電子會向銅電極移動D.若X為碳棒，Y為NaCl溶液，開關(guān)K置于M處，可觀察到X極處冒氣泡【答案】D【解析】當(dāng)開關(guān)K置于M時形成原電池，當(dāng)K置于N時形成電解池，X作陽極，鐵作陰極。開關(guān)K置于M處，為原電池，X為鋅棒，Y為NaCl溶液，鋅比鐵活潑，鋅作負極，鐵作正極，可減緩鐵的腐蝕，該方法稱為犧牲陽極的陰極保護法，故A正確；開關(guān)K置于N處，形成電解池，鐵與負極相連作陰極，銅為陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成銅離子，Y為硫酸銅溶液，銅離子在鐵極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，可用于鐵表面鍍銅，且溶液中銅離子濃度將不變，故B正確；開關(guān)K置于M處，為原電池，鐵比銅活潑，鐵作負極，電子由鐵經(jīng)導(dǎo)線流向銅，銅棒上銅離子得電子生成銅單質(zhì)，質(zhì)量增加，故C正確；開關(guān)K置于M處，X為碳棒，Y為氯化鈉溶液，不存在自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，不能形成原電池，故D錯誤；故選D。6.將金屬M連接在鋼鐵設(shè)施表面，可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在題圖所示的情境中，下列有關(guān)說法正確的是A.陰極的電極反應(yīng)式為B.金屬M的活動性比Fe的活動性弱C.鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護D.鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快【答案】C【解析】該裝置為原電池原理金屬防護措施，為犧牲陽極的陰極保護法，金屬M作負極，鋼鐵設(shè)備作正極，據(jù)此分析解答。陰極的鋼鐵設(shè)施實際作原電池的正極，正極金屬被保護不失電子，故A錯誤；陽極金屬M實際為原電池裝置的負極，電子流出，原電池中負極金屬比正極活潑，因此M活動性比Fe的活動性強，故B錯誤；金屬M失電子，電子經(jīng)導(dǎo)線流入鋼鐵設(shè)備，從而使鋼鐵設(shè)施表面積累大量電子，自身金屬不再失電子從而被保護，故C正確；海水中的離子濃度大于河水中的離子濃度，離子濃度越大，溶液的導(dǎo)電性越強，因此鋼鐵設(shè)施在海水中的腐蝕速率比在河水中快，故D錯誤；故選：C。7.是一元酸，可由制得，燃燒放出大量熱量，其燃燒熱為；鉍()熔點為271.3℃，鉍酸鈉()不溶于水，有強氧化性，能與反應(yīng)生成和。下列方程式書寫正確的是A.過量的鐵粉溶于稀硝酸：B.與足量溶液反應(yīng)：C.的燃燒：D.鉍酸鈉氧化的反應(yīng)：【答案】D【解析】過量鐵粉參加反應(yīng)，此時溶液中鐵的存在形式應(yīng)為二價鐵鹽，離子方程式為：，A錯誤；是一元酸，與足量溶液反應(yīng)只能生成，與足量溶液反應(yīng)為：，B錯誤；燃燒放出大量熱量，其燃燒熱為，而C選項對應(yīng)熱化學(xué)方程式焓變?yōu)槿紵裏岬膬杀?，故為：，C錯誤；由題意鉍酸鈉()不溶于水，有強氧化性，能與反應(yīng)生成和：，D正確；故選D。8.以為催化劑的光熱化學(xué)循環(huán)分解反應(yīng)為溫室氣體減排提供了一個新途徑，該反應(yīng)的機理及各分子化學(xué)鍵完全斷裂時的能量變化如圖所示：下列說法不正確的是（）A.過程①中鈦氧鍵斷裂會吸收能量B.該反應(yīng)中，光能和熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.使用作為催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，從而提高化學(xué)反應(yīng)速率D.分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為【答案】D【解析】斷開化學(xué)鍵會吸收能量，所以過程①中鈦氧鍵斷裂會吸收能量，故A正確；該反應(yīng)中吸收光能和熱能轉(zhuǎn)化為CO和O2的化學(xué)能，故B正確；催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，從而來加快反應(yīng)速率，故C正確；△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，CO2分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為△H=(1598×2-1072×2-496)kJ/mol=+556kJ/mol，故D錯誤。答案選D。9.某鈉離子電池結(jié)構(gòu)如圖所示，電極A為含鈉過渡金屬氧化物(NaxTMO2)，電極B為硬碳，充電時Na+得電子成為Na嵌入硬碳中。下列說法不正確的是A.充電時，電極B與外接直流電源的負極相連B.放電時，外電路通過amol電子時，A電極電解質(zhì)損失amolNa+C.放電時，電極A為正極，反應(yīng)可表示為Na1-xTMO2+xNa++xe-=NaTMO2D.電池總反應(yīng)可表示為Na1-xTMO2+NaxC=NaTMO2+C【答案】B【解析】充電時Na+得電子成為Na嵌入硬碳中，則硬碳為電解池的陰極，為電池的負極，即電極B為電池的負極，A為電池的正極。電極B為電池的負極，充電時，與外接直流電源的負極相連，A正確；放電時，A電極(正極)電極反應(yīng)式為Na1-xTMO2+xNa++xe-=NaTMO2，Na+從負極向A電極遷移，然后參與電極反應(yīng)，故A電極電解質(zhì)中不損失Na+，B錯誤；放電時，為原電池裝置，A為正極，鈉離子轉(zhuǎn)化為Na嵌入含鈉過渡金屬氧化物中，電極反應(yīng)式為Na1-xTMO2+xNa++xe-=NaTMO2，C正確；A為電池的正極，電極反應(yīng)式為Na1-xTMO2+xNa++xe-=NaTMO2，B為電池的負極，放電時硬碳中的鈉失電子變?yōu)殁c離子脫落，然后向正極遷移，NaxC-xe-=C+xNa+，正極反應(yīng)+負極反應(yīng)可得總反應(yīng)為Na1-xTMO2+NaxC=NaTMO2+C，D正確；答案選B。10.CH4與CO2混合氣體在催化劑表面會發(fā)生積碳反應(yīng)和消碳反應(yīng)。反應(yīng)中催化劑活性會因積碳反應(yīng)而降低，同時存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。在其余條件不變的情況下，該催化劑表面積碳量隨溫度升高呈現(xiàn)先增大后減小的變化。積碳反應(yīng)消碳反應(yīng)活化能催化劑M催化劑N下列關(guān)于升溫過程中積碳、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)，反應(yīng)速率(v)以及催化劑的說法正確的是A.K積增加、K消減小B.v消增加倍數(shù)比v積增加倍數(shù)大C.K積減小倍數(shù)比K消減小倍數(shù)大D.催化劑M優(yōu)于催化劑N【答案】B【解析】積碳、消碳反應(yīng)的正反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，升溫，平衡正向移動，K積、K消均增加，故A錯誤；積碳量隨溫度升高呈現(xiàn)先增大后減小，說明后面的消碳反應(yīng)速率比積碳的快，即v消增加倍數(shù)比v積增加倍數(shù)大，故B正確；兩個反應(yīng)均吸熱，故當(dāng)溫度升高時，K積、K消均增加，故C錯誤；相對于催化劑M，催化劑N積碳反應(yīng)的活化能大，積碳反應(yīng)的速率?。欢挤磻?yīng)的活化能相對小，消碳反應(yīng)速率大，因此催化劑M劣于催化劑N，故D錯誤；答案選B。11.合成氨反應(yīng)為。下列圖示正確且與對應(yīng)的敘述相符的是A.圖1表示分別在有、無催化劑的情況下反應(yīng)進程中的能量變化B.圖2表示時刻改變的條件是升高溫度C.圖3表示一定條件下的合成氨反應(yīng)中，平衡時的體積分?jǐn)?shù)隨起始體積分?jǐn)?shù)(的起始量恒定)的變化關(guān)系，圖中轉(zhuǎn)化率a點大于b點D.圖4表示的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強的關(guān)系【答案】C【解析】催化劑不改變反應(yīng)的焓變，A項錯誤；升高溫度，正逆反應(yīng)速率均同時增大，圖中正反應(yīng)速率沒有立即增大，B項錯誤；圖3中橫坐標(biāo)為氫氣起始體積分?jǐn)?shù)，a→b相當(dāng)于增大氫氣的濃度，合成氨平衡正向移動，但增加的氫氣量大于平衡轉(zhuǎn)化的氫氣，氫氣的的轉(zhuǎn)化率減小，即a點的氫氣轉(zhuǎn)化率大于b點，C項正確；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，氮氣的平衡轉(zhuǎn)化率減小，圖4符合；該反應(yīng)為氣體系數(shù)減小的反應(yīng)，壓強增大，氮氣的平衡轉(zhuǎn)化率應(yīng)增大，圖4不符合，D項錯誤；故選C。12.在強堿中氫氧化鐵可被一些氧化劑氧化為高鐵酸根離子(FeO)，F(xiàn)eO在酸性條件下氧化性極強且不穩(wěn)定，F(xiàn)e3O4中鐵元素有2、3價；H2O2可在催化劑Fe2O3或Fe3O4作用下產(chǎn)生OH，OH能將煙氣中的NO、SO2氧化。OH產(chǎn)生機理如下：反應(yīng)Ⅰ：Fe3H2O2=Fe2+OOHH(慢反應(yīng))反應(yīng)Ⅱ：Fe2H2O2=Fe3OHOH-(快反應(yīng))對于H2O2脫除SO2反應(yīng)：SO2gH2O2l=H2SO4l，下列有關(guān)說法不正確的是A.該反應(yīng)能自發(fā)進行，則該反應(yīng)的ΔH0B.加入催化劑Fe2O3，可提高SO2的脫除效率C.向固定容積的反應(yīng)體系中充入氦氣，反應(yīng)速率加快D.與Fe2O3作催化劑相比，相同條件下Fe3O4作催化劑時SO2脫除效率可能更高【答案】C【解析】SO2gH2O2l=H2SO4l熵減，該反應(yīng)能自發(fā)進行，時自發(fā)，則該反應(yīng)的ΔH0，A正確；已知：H2O2可在催化劑Fe2O3或Fe3O4作用下產(chǎn)生OH，或結(jié)合反應(yīng)機理：Fe2O3催化劑表面僅存在Fe3+，F(xiàn)e3+通過慢反應(yīng)Ⅰ產(chǎn)生Fe2+再通過快反應(yīng)Ⅱ產(chǎn)生?OH，總反應(yīng)速率由慢反應(yīng)Ⅰ決定，生成的OH能將煙氣中的NO、SO2氧化，則加入催化劑Fe2O3，可提高SO2的脫除效率，B正確；向固定容積的反應(yīng)體系中充入氦氣，反應(yīng)相關(guān)的物質(zhì)濃度不發(fā)生變化，則反應(yīng)速率不變，C不正確；與Fe2O3作催化劑相比，相同條件下Fe3O4作催化劑時SO2脫除效率可能更高，D正確；答案選C。13.在含、和的溶液中，發(fā)生反應(yīng)：，其分解機理及反應(yīng)進程中的能量變化如下：步驟①：步驟②：下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是A.加入可以使反應(yīng)物分子中活化分子百分?jǐn)?shù)增大B.該反應(yīng)的催化劑是C.步驟②是整個反應(yīng)的決速步驟D.若不加，則正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的大【答案】A【解析】Fe3+是該反應(yīng)的催化劑，催化劑能降低反應(yīng)的活化能，提高活化分子百分?jǐn)?shù)，故A正確；由反應(yīng)機理可以看出，F(xiàn)e3+是該反應(yīng)的催化劑，F(xiàn)e2+是該反應(yīng)的中間產(chǎn)物，故B錯誤；步驟①的活化能大于步驟②，所以步驟①為慢反應(yīng)，為決速步反應(yīng)，故C錯誤；此反應(yīng)整體為放熱反應(yīng)，正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能，加入催化劑不改變反應(yīng)熱，故D錯誤。答案選A。14.臭氧是不僅是殺菌消毒劑，還是理想的煙氣脫硝劑。（1）脫硝反應(yīng)之一：O3氧化NO并通過水洗而發(fā)生化合反應(yīng)生成HNO3，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。（2）脫硝反應(yīng)之二：2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)ΔH＜0。T℃時，向2.0L恒容密閉容器中充入2.0molNO2和1.0molO3，反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見表：t/s0361224n(O2)/mol00.360.600.800.80①反應(yīng)在0～3s內(nèi)的平均速率v(NO2)=____。②下列描述中能說明上述反應(yīng)已達平衡的是____。(填字母)a.混合氣體密度不再變化b.單位時間內(nèi)消耗2molNO2的同時生成1molO2c.v(NO2)正=2v(N2O5)逆d.混合氣體壓強不再變化③T℃時，上述脫硝反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)等于____。④T℃時，若上述容器中充入1.0molNO2、0.5molO3和0.50molN2O5、0.50molO2，開始時反應(yīng)____(填“正向進行”、“逆向進行”或“達平衡”)。（3）一種臭氧發(fā)生裝置原理如圖所示。陽極(惰性電極)的電極反應(yīng)式為____?！敬鸢浮浚?）O3+2NO+H2O=2HNO3（2）①.0.12mol?L-1?s-1②.cd③.40④.正向進行（3）3H2O-6e-=O3↑+6H+【解析】【小問1詳析】O3氧化NO和水發(fā)生化合反應(yīng)生成HNO3，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為O3+2NO+H2O=2HNO3；【小問2詳析】①反應(yīng)在0～3s內(nèi)的平均速率，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于系數(shù)比，則v(NO2)=；②a.該反應(yīng)混合氣體的總質(zhì)量不變，為恒容密閉容器，則混合氣體密度一直保持不變，不能說明反應(yīng)達到平衡，a不選；b.單位時間內(nèi)消耗2molNO2同時生成1molO2都是指正反應(yīng)方向速率，不能說明反應(yīng)達到平衡，b不選；c.v(NO2)正=2v(N2O5)逆說明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，c選；d.該反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不相等，則混合氣體壓強不再變化，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，d選；故選：cd；③列三段式為，T℃時，上述脫硝反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)；④T℃時，若上述容器中充入1.0molNO2、0.5molO3和0.50molN2O5、0.50molO2，容器體積2.0L，則，開始時反應(yīng)正向進行；【小問3詳析】電解質(zhì)溶液為稀硫酸，電解后生成氫氣和O3，則陰極上氫離子放電生成氫氣，陽極上氫氧根離子失電子生成臭氧，則陽極(惰性電極)的電極反應(yīng)式為：3H2O-6e-═O3↑+6H+。15.含元素的部分物質(zhì)對環(huán)境有影響。含、的廢氣會引起空氣污染，含、、的廢水會引起水體富營養(yǎng)化，都需要經(jīng)過處理后才能排放。消除含氮化合物對大氣和水體的污染是環(huán)境保護的重要研究課題。（1）利用電化學(xué)裝置可消除氮氧化物污染，變廢為寶。①化學(xué)家正在研究尿素動力燃料電池直接去除城市廢水中的尿素，既能產(chǎn)生凈化的水，又能發(fā)電，尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如圖所示：甲的電極反應(yīng)式為__________________；理論上每凈化尿素，消耗的體積約為______（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。②圖為電解制備的裝置。該裝置中陰極的電極反應(yīng)式為__________________；“反應(yīng)室”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________。（2）工業(yè)上用電解法治理亞硝酸鹽對水體的污染，模擬工藝如下圖所示，寫出電解時鐵電極的電極反應(yīng)式__________________。隨后，鐵電極附近有無色氣體產(chǎn)生，可能原因是________________________。（3）工業(yè)上以鈦基氧化物涂層材料為陽極，碳納米管修飾的石墨為陰極，電解硝酸鈉和硫酸鈉混合溶液，可使轉(zhuǎn)變?yōu)?，后續(xù)再將反應(yīng)除去。②其他條件不變，只向混合溶液中投入一定量，后續(xù)去除的效果明顯提高，溶液中氮元素含量顯著降低。可能原因是________________________。【答案】（1）①.CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+②.33.6③.NO+5e-+6H+=+H2O④.NH3+H+=（2）①.Fe-2e-=Fe2+②.生成的亞鐵離子將溶液中的還原成N2（3）Cl-在陽極上失去電子生成Cl2，氯氣具有強氧化性，可將NH4+氧化成N2，使溶液中氮元素的含量明顯降低【解析】【小問1詳析】①原電池甲電極為負極,CO(NH2)2失電子生成CO2、N2，電極反應(yīng)式CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+，乙電極為正極，電極反應(yīng)式，根據(jù)得失電子守恒，理論上每凈化尿素，消耗1.5mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積約為33.6L。答案：CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+；33.6；②該裝置為電解池，陰極的電極反應(yīng)式為NO+5e-+6H+=+H2O；陽極反應(yīng)式NO-3e-+2H2O=+4H+，總反應(yīng)方程式為，所以在該“反應(yīng)室”中通入氨氣，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NH3+H+=，答案：NO+5e-+6H+=+H2O；NH3+H+=；【小問2詳析】工業(yè)上用電解法治理亞硝酸鹽對水體的污染。根據(jù)題中所示陽離子移動方向，可判斷鐵為電解池陽極，電極反應(yīng)式Fe-2e-=Fe2+，隨后，鐵電極附近有