解题方法
1 . 铅（Ⅳ）/铅（Ⅱ）—铁（II）/铁（Ⅲ）储能电池原理如图所示，储能时
被氧化，下列说法正确的是
被氧化，下列说法正确的是
| A．a膜为阳离子交换膜 |
| B．放电时正极质量减小 |
C．放电时正极反应为 |
D．充电总反应为 |
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2 . 回答下列问题：
(1)如图为以惰性电极进行电解的装置：写出A、B、C、D各电极上的电极反应式和总反应方程式：
溶液 
溶液
A：__________ ，B：__________ ，总反应方程式：__________ ，
C：__________ ，D：__________ ，总反应方程式：__________ 。
(2)两个烧杯中电解质溶液足量，则A、B、C、D四个电极产物的物质的量之比为__________ 。
(3)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀了一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：__________ 。
②正极上消耗
（标准状况）气体时，转移电子的物质的量为__________ 。
(1)如图为以惰性电极进行电解的装置：写出A、B、C、D各电极上的电极反应式和总反应方程式：
溶液 溶液A：
C：
(2)两个烧杯中电解质溶液足量，则A、B、C、D四个电极产物的物质的量之比为
(3)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀了一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：
②正极上消耗
（标准状况）气体时，转移电子的物质的量为
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解题方法
3 . 在“碳达峰”、“碳中和”的发展背景下，利用
生产高能燃料和高附加值化学品，有利于实现碳资源的有效循环。
I．催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术，该过程主要发生下列反应：
反应①
反应②
回答下列问题：
(1)
继续加氢生成气态甲醇的热化学方程式为_______ 。
(2)在密闭容器中，维持压强和投料比不变，平衡时和
在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图所示。
的物质的量分数随温度变化的曲线为_______ (填“I”或“Ⅱ”)。
②150~250℃范围内转化率随温度升高而降低的原因是_______ 。
③在压强为p的恒温恒压密闭容器中加入1
和3
反应，达到平衡状态时的转化率为20%，生成的物质的量为0.1，则甲醇(g)的选择性为_______ %[甲醇选择性
]，
。在该温度下的压强平衡常数
=_______ (列出计算式，分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ．2021年9月，《科学》杂志发表论文，介绍人类首次以二氧化碳为原料，不依赖植物光合作用，直接经过11步路径人工合成淀粉。前两步，是先将二氧化碳还原为甲醛。_______ 。
Ⅲ．近年，科学家发现，可用光电化学法将还原为有机物实现碳资源的再生利用，其装置如左图所示，其他条件一定时，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(
)随电解电压的变化如图所示：
其中，
，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。
(4)当电解电压为
V时，阴极生成
的电极反应式为_______ 。
(5)当电解电压为
V时，电解生成的
和的物质的量之比为2∶3，则图中生成的法拉第效率为_______ 。
生产高能燃料和高附加值化学品，有利于实现碳资源的有效循环。I．
催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术，该过程主要发生下列反应：反应①
反应②
回答下列问题：
(1)
继续加氢生成气态甲醇的热化学方程式为(2)在密闭容器中，维持压强和投料比不变，平衡时
和在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图所示。
的物质的量分数随温度变化的曲线为②150~250℃范围内
转化率随温度升高而降低的原因是③在压强为p的恒温恒压密闭容器中加入1
和3反应，达到平衡状态时的转化率为20%，生成的物质的量为0.1，则甲醇(g)的选择性为]，。在该温度下的压强平衡常数=Ⅱ．2021年9月，《科学》杂志发表论文，介绍人类首次以二氧化碳为原料，不依赖植物光合作用，直接经过11步路径人工合成淀粉。前两步，是先将二氧化碳还原为甲醛。
Ⅲ．近年，科学家发现，可用光电化学法将
还原为有机物实现碳资源的再生利用，其装置如左图所示，其他条件一定时，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()随电解电压的变化如图所示：
其中，
，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。(4)当电解电压为
V时，阴极生成的电极反应式为(5)当电解电压为
V时，电解生成的和的物质的量之比为2∶3，则图中生成的法拉第效率为
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4 . 从废旧锌锰电池处理后的废料［含
、
、
、Fe等］制备Zn和的一种工艺流程如图：
在pH大于5.5时易被氧化。
下列说法不正确的是
、、、Fe等］制备Zn和的一种工艺流程如图：
在pH大于5.5时易被氧化。下列说法不正确的是
| A．“还原焙烧”的主要作用是还原锰元素，有利于“酸浸”时溶出 |
| B．“酸浸”过程得到的滤渣主要成分为炭黑 |
C．“净化”时应该先通氧气氧化亚铁离子，后加入 调节溶液的pH小于5.5，使 沉淀 |
D．“电解”时阳极反应式为 |
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5 . 硫的化合物丰富多样，应用广泛，请回答以下问题：
(1)单质硫存在多样的分子结构。
Ⅰ.一种硫单质
的摩尔质量与其在空气中燃烧生成的产物的摩尔质量相同，则这种硫单质的电子式为___________ 。(满足8电子稳结构)
Ⅱ.硫单质最稳定的存在形式
是环状结构分子。将
硫溶于
苯中，所得溶液的沸点升高了
。已知：①对于稀溶液沸点升高的数值，可通过沸点升高公式
求得。式中
为稀溶液沸点升高常数，苯的沸点升高常数
；②在沸点升高公式中，
为溶质的质量摩尔浓度，计算公式为：
，单位为：
；③苯中硫的存在形式即为最稳定的形式。
请通过以上信息，计算该形式下硫的分子式为：___________ (参考数据：
)。
Ⅲ.A在一定条件下可以转化为B，该反应为放热反应，则在该反应条件下相同物质的量的A的能量___________ 的能量(填：大于、等于、小于或无法确定)。
(2)连硫酸是一类
原子直接相连成键的酸。通式为
，对应的命名为连
硫酸。几种常见连硫酸可通过氧化低价硫化合物的方式制得。写出下列反应的化学方程式：用细粉状的氧化亚硫酸，可在溶液中生成连二硫酸，同时产生一种碱：___________ ；
(3)汞的毒性人类很早就知道。实验室内通常使用覆盖硫磺的方法使得
转化为无毒的
。该反应几乎在瞬间就可以反应完全。相比之下比汞活泼的铁与硫磺发生类似反应则十分困难：只有在加热的条件下才可以发生化合生成
。请合理推测以上反常现象出现的原因：___________ ；
(4)沉积物微生物燃料电池可处理含硫废水，其工作原理示意图如图。___________ 。(反应过程中铁元素的
价不变)
(1)单质硫存在多样的分子结构。
Ⅰ.一种硫单质
的摩尔质量与其在空气中燃烧生成的产物的摩尔质量相同，则这种硫单质的电子式为Ⅱ.硫单质最稳定的存在形式
是环状结构分子。将硫溶于苯中，所得溶液的沸点升高了。已知：①对于稀溶液沸点升高的数值，可通过沸点升高公式求得。式中为稀溶液沸点升高常数，苯的沸点升高常数；②在沸点升高公式中，为溶质的质量摩尔浓度，计算公式为：，单位为：；③苯中硫的存在形式即为最稳定的形式。请通过以上信息，计算该形式下硫的分子式为：
)。Ⅲ.A在一定条件下可以转化为B，该反应为放热反应，则在该反应条件下相同物质的量的A的能量
的能量(填：大于、等于、小于或无法确定)。(2)连硫酸是一类
原子直接相连成键的酸。通式为，对应的命名为连硫酸。几种常见连硫酸可通过氧化低价硫化合物的方式制得。写出下列反应的化学方程式：用细粉状的氧化亚硫酸，可在溶液中生成连二硫酸，同时产生一种碱：(3)汞的毒性人类很早就知道。实验室内通常使用覆盖硫磺的方法使得
转化为无毒的。该反应几乎在瞬间就可以反应完全。相比之下比汞活泼的铁与硫磺发生类似反应则十分困难：只有在加热的条件下才可以发生化合生成。请合理推测以上反常现象出现的原因：(4)沉积物微生物燃料电池可处理含硫废水，其工作原理示意图如图。
价不变)
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解题方法
6 . 工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、CO、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
(1)I．脱硝：已知：H2的燃烧热为285.8 kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)
H= +133 kJ/mol
H2O(g)=H2O(l)H=- 44 kJ/mol
催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为___________ 。
(2)II．脱碳：
向2L恒容密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应 CO2(g) + 3H2(g) =CH3OH(l) + H2O(l)。下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是___________ 。
A．混合气体的平均式量保持不变
B．CO2和H2的体积分数保持不变
C．CO2和H2的转化率相等
D．混合气体的密度保持不变
E．1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂
(3)III．脱硫：
如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH
和SO
。物质A的化学式为___________ ，阴极的电极反应式是___________ 。
(1)I．脱硝：已知：H2的燃烧热为285.8 kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)
H= +133 kJ/molH2O(g)=H2O(l)
H=- 44 kJ/mol催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为
(2)II．脱碳：
向2L恒容密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应 CO2(g) + 3H2(g) =CH3OH(l) + H2O(l)。下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是
A．混合气体的平均式量保持不变
B．CO2和H2的体积分数保持不变
C．CO2和H2的转化率相等
D．混合气体的密度保持不变
E．1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂
(3)III．脱硫：
如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH
和SO。物质A的化学式为
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7 . 下面列出了电解不同物质的电极反应式，其中正确的是
| A．用石墨电极电解饱和食盐水 阴极：Na++e-=Na |
| B．用铜电极电解CuSO4溶液 阳极：Cu-2e-=Cu2+ |
| C．用石墨电极电解熔融的NaCl阴极：Na++e-=Na |
| D．用石墨电极电解NaOH溶液阳极：4OH--4e-=O2↑+2H2O |
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8 . 研究氮氧化物污染及其治理是环保的一项重要工作，将
污染物转化为无害的
或高附加值的含氮化学品具有重要意义。
(1)氢气可以消除氮氧化物污染，其中
反应体系能量随反应过程的变化情况如图：__________ （填“吸热”或“放热”）反应；
②已知：
、
、
、
中的化学键全部断裂形成气态原子所需要的能量如下表所示：
当该反应消耗
的能量变化为__________ kJ（用含a、b、c、d的代数式表示）．
(2)经实验证明，的正反应速率可以表示为
，逆反应速率可以表示为
（
、
为速率常数．其大小与浓度变化无关）；若压缩容器的容积，
__________ （填“增大”“减小”或“不变”，下同），
__________ ；速率的变化量
__________ 
（填“＞”“＜”或“＝”）。
(3)在
恒容密闭的恒温容器中，投入
和
发生，其中
随时间的变化如下表：
该反应条件下反应达到平衡时，NO的转化率为__________ ；的体积百分含量为__________ ％（保留2位有效数字）。
(4)直接电催化NO使其转化为有价值的
是一种有吸引力的策略，装置如图所示，双极膜由阴离子交换膜和阳离子交换膜组成，放电时，双极膜中间层的
解离为
和
，并向两极迁移；__________ 反应（填“氧化”或“还原”）；
②写出负极的电极反应式：__________ 。
污染物转化为无害的或高附加值的含氮化学品具有重要意义。(1)氢气可以消除氮氧化物污染，其中
反应体系能量随反应过程的变化情况如图：
②已知：
、、、中的化学键全部断裂形成气态原子所需要的能量如下表所示：物质 |
|
|
|
|
能量 | a | b | c | d |
的能量变化为(2)经实验证明，
的正反应速率可以表示为，逆反应速率可以表示为（、为速率常数．其大小与浓度变化无关）；若压缩容器的容积，（填“＞”“＜”或“＝”）。(3)在
恒容密闭的恒温容器中，投入和发生，其中随时间的变化如下表：时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
| 2.00 | 1.80 | 1.50 | 1.44 | 1.40 | 1.40 |
的体积百分含量为(4)直接电催化NO使其转化为有价值的
是一种有吸引力的策略，装置如图所示，双极膜由阴离子交换膜和阳离子交换膜组成，放电时，双极膜中间层的解离为和，并向两极迁移；
②写出负极的电极反应式：
您最近半年使用：0次
9 . 下列表示相应化学反应的方程式正确的是
A．表示铅酸蓄电池充电时的阴极反应式： |
B．表示丙烷燃烧热的热化学方程式：  |
C．表示乙醇被酸性重铬酸钾溶液氧化的离子方程式： |
D．表示合成锦纶66的有机反应式：nH2N(CH2)6NH2+nHOOC(CH2)4COOH  +(2n-1)H2O |
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解题方法
10 . 科学家研发出一种以光伏电池为电源电解水，从而产生羟基自由基(·OH)，这些自由基具有强氧化性，可以与废水中的有机物发生反应。利用该装置处理含苯酚的废水；可将苯酚(C6H5OH)氧化为CO2和H2O，且处理速度快；效率高。能够迅速降低废水中苯酚浓度，装置如图所示。
| A．工作时将光伏电池的P电极和c极相连 |
| B．阳极的电极反应为H2O-e-=·OH+H+ |
| C．电解过程中阴极区溶液的pH几乎不变 |
| D．乙装置中处理1mol苯酚会生成20mol气体 |
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