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解析
| 共计 53 道试题
1 . 氮的重要化合物如氨(NH3)、肼(N2H4)、三氟化氮(NF3)等,在生产、生活中具有重要作用。
(1) 利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染,相关热化学方程式如下:
H2O(l)=H2O(g) △H1=44.0 kJ·mol1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2=229.3 kJ·mol1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H3=-906.5 kJ·mol1
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l) △H4
则△H4_______kJ·mol1
(2)使用NaBH4为诱导剂,可使Co2与肼在碱性条件下发生反应,制得高纯度纳米钴,该过程不产生有毒气体。
① 写出该反应的离子方程式:________
② 在纳米钴的催化作用下,肼可分解生成两种气体,其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如下图1所示,则N2H4发生分解反应的化学方程式为:________;为抑制肼的分解,可采取的合理措施有________(任写一种)。

图1                                                图2
(3)在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂,工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3,其电解原理如上图2所示。
① 氮化硅的化学式为___________________
② a电极为电解池的_____________(填“阴”或“阳”)极,写出该电极的电极反应式:________________;电解过程中还会生成少量氧化性极强的气体单质,该气体的分子式是_______________
2 . 氨氮(NH3、NH4+等)是一种重要污染物,可利用合适的氧化剂氧化去除。
(1)氯气与水反应产生的HClO可去除废水中含有的NH3
已知:NH3(aq)+HClO(aq)=NH2Cl(aq)+H2O(l) ΔH=a kJ·mol1
2NH2Cl(aq)+HClO(aq)=N2(g)+H2O(l)+3H(aq)+3Cl(aq) ΔH=b kJ·mol1
则反应2NH3(aq)+3HClO(aq)=N2(g)+3H2O(l)+3H(aq)+3Cl(aq)的ΔH________kJ·mol1
(2)在酸性废水中加入NaCl进行电解,阳极产生的HClO可氧化氨氮。电解过程中,废水中初始Cl浓度对氨氮去除速率及能耗(处理一定量氨氮消耗的电能)的影响如图所示。

①写出电解时阳极的电极反应式:________________
②当Cl浓度减小时,氨氮去除速率下降,能耗却增加的原因是____________________________
③保持加入NaCl的量不变,当废水的pH低于4时,氨氮去除速率也会降低的原因是____________________________
(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效氧化剂,可用于氨氮处理。K2FeO4在干燥空气中和强碱性溶液中能稳定存在。氧化剂的氧化性受溶液中的H浓度影响较大。
①碱性条件下K2FeO4可将水中的NH3转化为N2除去,该反应的离子方程式为________________________________
②用K2FeO4氧化含氨氮废水,其他条件相同时,废水pH对氧化氨氮去除率及氧化时间的影响如图所示。当pH小于9时,随着pH的增大,氨氮去除率增大、氧化时间明显增长的原因是_________________
3 . 甲烷是一种能量密度低、难液化、运输成本较高的能源。将甲烷转化成能量密度较高的液体燃料已成为重要的课题。
Ⅰ.直接氧化法制甲醇
(1)已知下列反应的热化学方程式:
反应1:
反应2:
写出甲烷氧化法制甲醇的热化学方程式:______
(2)甲烷氧化过程中的活化能垒如图所示。该方法制备CH3OH产率较低,其原因是______

Ⅱ.甲烷的电催化氧化
(3)Hibino科学团队在阳极进行甲烷转化研究,其装置图如图所示,其阳极电极反应式为______

(4)钒(V)物种被认为是形成活性氧物质(如)的活性位点,V2O5/SnO2作阳极材料时,CH3OH的浓度与电流的关系如图所示,当电流>5mA时,CH3OH的浓度随电流的增加而下降的原因是______

Ⅲ.多相催化剂氧化甲烷法
光照条件下,TiO2负载的Fe2O3多相催化剂合成甲醇时,可将甲醇的选择性(选择性)提升至90%以上,其反应机理如图所示。

(5)光照时,表面形成的空穴(h+)具有强______(填“氧化性”或“还原性”)。
(6)写出甲烷通过多相催化剂法制取甲醇的化学方程式______
(7)从反应过程中产生的微粒角度分析,TiO2负载的Fe2O3多相催化剂能将甲醇的选择性提升至90%以上的原因是______
2024-01-28更新 | 188次组卷 | 1卷引用:江苏省新高考基地学校2023-2024学年高三上学期12月月考化学试题
4 . 煤的洁净技术(包括固硫技术和脱硫技术两类)可有效降低燃煤废气中SO2的含量,已成为我国解决环境问题的主导技术之一。
I.固硫技术:通过加入固硫剂,将硫元素以固体形式留在煤燃烧的残渣中。石灰石是常用的固硫剂,固硫过程中涉及的部分反应如下:
①CaCO3(s)CaO(s) + CO2(g)△H1= +178.30kJ/mol
②CaO(s) + SO2(g) + 0.5O2(g)CaSO4(s)△H2= -501.92 kJ/mol
③CO(g) + 0.5O2(g)CO2(g)△H3
④CaSO4(s) + CO(g)CaO(s) + SO2(g) + CO2(g)△H4= +218.92kJ/mol
(1)△H3=________kJ/mol。
(2)在煤燃烧过程中常鼓入稍过量的空气以提高固硫率(燃烧残渣中硫元素的质量占燃煤中硫元素总质量的百分比),结合反应②、③、④分析其原因:_________
II.电化学脱硫技术是一种温和的净化技术,其基本原理为利用阳极反应产生的羟基自由基(·OH,氧元素为-1价)将燃煤中的含硫物质氧化除去,其装置示意图如图所示。

(3)阳极的电极反应式为____
(4)补全用羟基自由基除去煤中二硫化亚铁(FeS2)的反应的离子方程式:___
___FeS2+____·OH=________Fe3++ ______SO+ _____H2O +
(5)利用上述装置对某含FeS2的煤样品进行电解脱硫,测得一定时间内随溶液起始pH的改变脱硫率(溶于水中的硫元素质量占煤样中硫元素总质量的百分比)的变化如图所示。pH大于1.5后脱硫率下降的可能原因有:随着pH的升高,反应物的氧化性或还原性降低;__
2021-05-24更新 | 153次组卷 | 1卷引用:江苏省溧水高级中学2020-2021学年高二下学期4月调研化学试题
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5 . 二氧化氯()具有强氧化性,协同氨法同时脱硫脱硝具有高脱除率。
(1)单独参与脱硝过程中发生以下反应:
   
   
   
则反应________
(2)的浓度、吸收液对脱硫脱硝效率的影响分别如图所示,

①最适宜的浓度为________
时,随着的增大,的脱除率下降,其可能的原因是__________
时,会发生歧化反应:,当有完全反应时,转移电子数目为________;歧化反应生成的也可以作为氧化剂进行脱硝反应,写出碱性条件下氧化为的离子方程式______________
(3)工业上以不锈钢材料为阴极,表面覆盖金属氧化物的石墨为阳极,电解溶液制备。写出阳极产生的电极反应式________;此方法的缺点是所得产品纯度不高,气体中所含的杂质可能有_____________
2020-07-17更新 | 94次组卷 | 1卷引用:江苏省扬州市2019-2020学年高二下学期期末调研化学(A卷)试题
6 . 含氮化合物(等)是环境污染物,可用以下方法消除其污染。
Ⅰ.苯酚()是一种广泛使用、易氧化的化工产品。一种在下用废气催化氧化苯制备苯酚的新方法为:
(1)已知


___________
Ⅱ.在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的可高效转化酸性溶液中的硝态氮(),以达到消除污染的目的,其工作原理如图-1所示。
   
(2)还原为的过程可描述为:液体中,在导电基体的单原子铂上失去电子生成,电子进入导电基体中进行传导,___________
(3)若导电基体上的Pt颗粒增多,造成的后果是___________
(4)单原子铂催化剂相比于Pt颗粒催化剂,优点有___________
Ⅲ.三维电极法:它是在传统的电解槽两电极之间填充粒状或碎屑状材料,填充的粒子电极表面能带电,成为新的一极(第三极)。如图2为用三维电极法处理氨氮废水的原理图,石墨板作为阴、阳极,自制活性炭为填充材料,电解一定浓度的与NaCl的酸性混合溶液来进行模拟。
   
(5)该装置可以生成大量氧化性更强的去除的离子方程式为___________
(6)相比于传统的二维电极反应系统,三维电极的优点有___________
2023-06-08更新 | 600次组卷 | 2卷引用:江苏省淮阴中学2023届高三下学期最后一模化学试题
7 . 苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料,可由乙苯催化脱氢获得。
I.直接催化脱氢
(1)已知:①C6H5C2H5(g)+O2(g)=8CO2(g)+5H2O(g)        △H1=-4386.9kJ•mol-1
②C6H5CH=CH2(g)+10O2(g)=8CO2(g)+4H2O(g)        △H2=-4263.1kJ•mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(g)        △H3=-241.8kJ•mol-1
反应C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g)的△H=______kJ•mol-1
(2)向密闭容器中充入乙苯蒸气和高温水蒸气,在0.1MPa和催化条件下,不同温度时乙苯的平衡转化率和苯乙烯的平衡选择性如图1所示。

(已知:高温水蒸气不参与乙苯催化脱氢反应;苯乙烯的平衡选择性指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数;乙苯可能会裂解产生积碳覆盖在催化剂表面,使催化剂“中毒”。)
①加入高温水蒸气的作用是______
②实际生产中控制反应温度为600℃的理由是______
II.CO2氧化乙苯脱氢
(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g)        △H=+158.8kJ•mol-1
(3)CO2氧化乙苯脱氢反应的机理如下:
①晶格氧机理
Ar气氛围下,以高价态钒镁氧化物晶体作催化剂进行乙苯脱氢,并将CO2转化为CO,催化循环可表示为图2,图中物质______(填“MgVmOn+1”或“MgVmOn”)

                                                    图2
②酸碱位协同催化机理

由图可知,酸性位(A)和碱性位(B)都是反应的活性中心,酸性位上发生乙苯的吸附活化;弱碱性位(B1)参与脱去α-H,而强碱性位(B2)活化CO2,被活化的CO2很容易和β-H反应,生成苯乙烯。由于催化剂的碱性不同,在Al2O3上发生的是乙苯直接脱氢,而在Na2O/Al2O3上发生的基本上是CO2耦合乙苯脱氢的原因是______
(4)从资源综合利用角度分析,CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯的优点是______
2023-11-02更新 | 290次组卷 | 1卷引用:江苏省南京市六校联合体2023-2024学年高三上学期10月联合调研化学试题
8 . 烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用碱液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。常温下,O3是一种有特殊臭味、稳定性较差的淡蓝色气体。O3氧化烟气中NOx时主要反应的热化学方程式为:
2NO(g) +O2(g)=2NO2(g)             H1= a kJ·mol-1
NO(g) +O3(g)=NO2(g) +O2(g)    H2= b kJ·mol-1
4NO2(g) +O2(g) =2N2O5(g)        H3= c kJ·mol-1
(1)反应6NO2 (g) +O3(g)=3N2O5(g)   H____kJ·mol-1
(2)O3氧化NO的氧化率随温度变化情况如图-1。随着温度升高NO的氧化率下降的原因可能是____。NO也可被O3氧化为 NO2、NO3,用NaOH溶液吸收若只生成一种盐,该盐的化学式为____
(3)一定条件下,向NOx/O3混合物中加入一定浓度的SO2气体,进行同时脱硫脱硝实验。实验结果如图-2。同时脱硫脱硝时NO的氧化率略低的原因是____;由图可知SO2对 NO的氧化率影响很小,下列选项中能解释该结果的是____(填序号)。
a.O3氧化SO2反应的活化能较大
b.O3与NO反应速率比O3与SO2反应速率快
c.等物质的量的O3与NO反应放出的热量比与SO2反应的多

(4)尿素[CO(NH2)2]在高温条件下与NO反应转化成三种无毒气体,该反应的化学方程式为____。也可将该反应设计成碱性燃料电池除去烟气中的氮氧化物,该燃料电池负极的电极反应式是____
9 . 重铬酸钠晶体()为橙红色,是一种重要的无机盐产品。可以由铬铁矿[主要含,还含少量等]制备,主要工艺流程如下:

已知:①在水溶液中常以等形态存在;本实验条件下,当约为3.5时转化为
②酸性条件下,具有较强的氧化性,易被还原成
请回答下列问题:
(1)“煅烧”时,转化为,写出铬铁矿发生的主要反应的化学方程式_______
(2)“中和除杂”时,先用水将浸取液稀释,并加热至接近沸腾,然后调节溶液约为7。
①加热至接近沸腾的目的为_______
②若持续加热较长时间,可以通过生成而将硅除去,写出相应的离子方程式_______
(3)室温下,“中和除杂”后所得的滤液中存在下列平衡:
       
             
       
室温下,反应的平衡常数_______;酸化时,通常用硫酸而不用盐酸,原因是_______
10 . 碘及其化合物在生活中应用广泛,含有碘离子的溶液需回收处理。
(1)“硫碘循环”法是分解水制备氢气的研究热点,涉及下列三个反应:
反应Ⅰ:SO2(g)+I2(aq)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1
反应Ⅱ:HI(aq)=H2(g)+I2(aq) ΔH2
反应Ⅲ:2H2SO4(aq)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)
①反应:SO2(g)+2H2O(l)=H2SO4(aq)+H2(g)的ΔH=___(用ΔH1、ΔH2表示)。
②分析上述反应,下列判断正确的是___
a.反应Ⅲ易在常温下进行             b.反应Ⅰ中SO2还原性比HI强
c.循环过程中需补充H2O d.循环过程中产生1molO2同时产生1molH2
③反应I发生时,溶液中存在如下平衡:I2(aq)+I-(aq)I3-(aq),其反应速率极快且平衡常数大。现将1molSO2缓缓通入含1molI2的水溶液中至恰好完全反应。溶液中I3-的物质的量n(I3-)随反应时间(t)的变化曲线如图所示。开始阶段n(I3-)逐渐增大的原因是___

(2)用海带提取碘时,需用氯气将碘离子氧化成单质。酸性条件下,若氯气过量就能将碘单质进一步氧化成碘酸根离子(IO3-),写出氯气与碘单质反应的离子方程式:___
(3)科研小组用新型材料Ag/TiO2对溶液中碘离子进行吸附研究。如图是不同pH条件下,碘离子吸附效果的变化曲线。据此推断Ag/TiO2材料最适合吸附___(填“酸性”“中性”或“碱性”)溶液中的I

(4)氯化银复合吸附剂也可有效吸附碘离子。氯化银复合吸附剂对碘离子的吸附反应为I(aq)+AgCl(s)AgI(s)+Cl(aq),反应达到平衡后溶液中c(I)=___[用c(Cl)、Ksp(AgCl)和Ksq(AgI)表示]。该方法去除碘离子的原理是___
2019-11-28更新 | 198次组卷 | 1卷引用:江苏省启东市2020届高三上学期期中考试化学试题
共计 平均难度:一般