（江蘇專用）2022高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 優(yōu)編增分練：高考?jí)狠S大題特訓(xùn) 題型五 借助“圖像、圖表”的基本概念、基本理論應(yīng)用題12018·江蘇，20(2)(3)(4)NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。(2)用稀硝酸吸收NOx，得到HNO3和HNO2的混合溶液，電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫出電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：_。(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx，吸收過(guò)程中存在HNO2與(NH2)2CO生成N2和CO2的反應(yīng)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(4)在有氧條件下，新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。NH3與NO2生成N2的反應(yīng)中，當(dāng)生成1 mol N2時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_(kāi)mol。將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體，勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置見(jiàn)圖1)。反應(yīng)相同時(shí)間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖2所示，在50250 范圍內(nèi)隨著溫度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是_；當(dāng)反應(yīng)溫度高于380 時(shí)，NOx的去除率迅速下降的原因可能是_。答案(2)HNO22eH2O=3HNO(3)2HNO2(NH2)2CO=2N2CO23H2O(4)迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大，與溫度升高共同使NOx去除反應(yīng)速率迅速增大；上升緩慢段主要是溫度升高引起的NOx去除反應(yīng)速率增大催化劑活性下降；NH3與O2反應(yīng)生成了NO解析(2)由題給信息可知，反應(yīng)物為HNO2(弱酸)，生成物為HNO3，因此陽(yáng)極反應(yīng)式為HNO22eH2O=3HNO。(3)由題給信息可知，反應(yīng)物為HNO2、(NH2)2CO，生成物為CO2和N2，根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法可寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2HNO2(NH2)2CO=2N2CO23H2O。(4)NH3中N的化合價(jià)為3，NO2中N的化合價(jià)為4，N2中N的化合價(jià)為0，每生成1 mol N2，有8/7的N由3價(jià)變?yōu)?價(jià)，被氧化的N的物質(zhì)的量為8/7 mol，因此每生成1 mol N2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為24/7 mol。溫度升高，反應(yīng)速率增大，同時(shí)催化劑的活性增大也會(huì)提高反應(yīng)效率。一段時(shí)間后催化劑活性增大幅度變小，主要是溫度升高使反應(yīng)速率增大。當(dāng)溫度超過(guò)一定值時(shí)，催化劑的活性下降，同時(shí)氨氣與氧氣反應(yīng)生成NO而使反應(yīng)速率減小。2(2018·江蘇省海安高級(jí)中學(xué)高三1月月考)為保護(hù)環(huán)境，應(yīng)減少二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳等物質(zhì)的排放量。(1)用CH4催化還原煤燃燒產(chǎn)生的氮氧化物，可以消除污染。已知：CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJ·mol1NO2(g)=N2O4(g)H28.5 kJ·mol1寫出CH4催化還原N2O4(g)生成CO2、N2和H2O(g)的熱化學(xué)方程式：_。(2)一定條件下，將NO2與SO2以體積比12置于恒溫恒容的密閉容器中，發(fā)生NO2(g)SO2(g) SO3(g)NO(g)，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)NO2與SO2體積比為15，則平衡常數(shù)K_(填數(shù)值)。(3)如圖1是一種用NH3、O2脫除煙氣中NO的原理，該原理中NO最終轉(zhuǎn)化為H2O和_(填化學(xué)式)，當(dāng)消耗1 mol NH3和0.5 mol O2時(shí)，除去的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)L。(4)研究CO2在海洋中的轉(zhuǎn)移和歸宿，是當(dāng)今海洋科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域。有人利用圖2所示裝置(均為惰性電極)從海水中提取CO2(海水中無(wú)機(jī)碳95% 以HCO形式存在)，有利于減少環(huán)境中溫室氣體含量。a室的電極反應(yīng)式為_(kāi)。b室中提取CO2的反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。b室排出的海水(pH<6)不可直接排回大海，需用該裝置中產(chǎn)生的物質(zhì)對(duì)b室排出的海水進(jìn)行處理，合格后才能排回大海。處理的方法是_。答案(1)CH4(g)N2O4(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H810 kJ·mol1(2)1.8(3)N211.2 (4)2H2O4e=O24H(或4OH4e=O22H2O)HHCO=H2OCO2用c室排出的堿性溶液將從b室排出的酸性海水調(diào)節(jié)至接近正常海水的pH解析(1)已知：.CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1867 kJ·mol1，.2NO2(g)=N2O4(g)H257 kJ·mol1，根據(jù)蓋斯定律，得CH4(g)N2O4(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)，故H867 kJ·mol1(57 kJ·mol1)810 kJ·mol1，即CH4(g)N2O4(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H810 kJ·mol1。(2) NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)，起始量 a 2a 0 0變化量 x x x x平衡量 ax 2ax x x由題意可知：，解之得：xa，所以K1.8。(3)由圖1可知反應(yīng)物為氧氣、一氧化氮和氨氣，最終生成物為氮?dú)夂退?，所以NO最終轉(zhuǎn)化為N2和H2O；氧氣、一氧化氮和氨氣反應(yīng)生成氮?dú)夂退?，反?yīng)中氨氣失去的電子的物質(zhì)的量等于NO和氧氣得到的電子總物質(zhì)的量，1 mol NH3轉(zhuǎn)化為N2失去3 mol電子，0.5 mol O2得到2 mol電子，則NO轉(zhuǎn)化為N2得到的電子為1 mol，所以NO的物質(zhì)的量為0.5 mol，其體積為11.2 L(標(biāo)況)。(4)a室為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2O4e=4HO2。氫離子通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入b室，發(fā)生反應(yīng)：HHCO=CO2H2O。c室發(fā)生反應(yīng)：4H2O4e=4OH2H2，可用c室排出的堿液將從b室排出的酸性海水調(diào)節(jié)至裝置入口海水的pH，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。3(2018·泰州中學(xué)高三12月月考)(一)十氫萘是具有高儲(chǔ)氫密度的氫能載體，經(jīng)歷“十氫萘(C10H18)四氫萘(C10H12)萘(C10H8)”的脫氫過(guò)程釋放氫氣。已知：H1H20 C10H18(l)C10H12(l)3H2(g)H1 C10H12(l)C10H8(l)2H2(g)H2 請(qǐng)回答：(1)則C10H8(l)5H2(g)C10H18(l)H3_。(2)有利于提高上述脫氫反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率的條件是_(填字母)。A高溫高壓 B低溫低壓C高溫低壓 D低溫高壓 (3)研究表明，將適量十氫萘置于恒容密閉反應(yīng)器中，升高溫度帶來(lái)高壓，該條件下也可顯著釋氫，理由是_。(4)溫度335 時(shí)，在恒容密閉反應(yīng)器中進(jìn)行高壓液態(tài)十氫萘(1.00 mol)催化脫氫實(shí)驗(yàn)，測(cè)得C10H12和C10H8的產(chǎn)率x1和x2(以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)計(jì))隨時(shí)間的變化關(guān)系，如下圖所示。在8 h時(shí)，反應(yīng)體系內(nèi)氫氣的量為_(kāi)mol(忽略其他副反應(yīng))。已知反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如下圖所示，x1顯著低于x2的原因是_。(二)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，以H2O和N2為原料，熔融NaOHKOH為電解質(zhì)，納米Fe2O3作催化劑，在250 和常壓下可實(shí)現(xiàn)電化學(xué)合成氨。(5)陰極區(qū)發(fā)生的變化可視為按兩步進(jìn)行。先發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)，隨后發(fā)生反應(yīng)：2Fe3H2ON2=2NH3Fe2O3。答案(1)(H1H2)(2)C(3)溫度升高加快反應(yīng)速率，溫度升高使平衡正向移動(dòng)的作用大于壓強(qiáng)增大使平衡逆向移動(dòng)的作用(4)1.951反應(yīng)2的活化能比反應(yīng)1的小，催化劑顯著降低了反應(yīng)2的活化能，反應(yīng)生成的C10H12很快轉(zhuǎn)變成C10H8，故x1顯著低于x2(5)Fe2O36e3H2O=2Fe6OH解析(1)C10H18(l)C10H12(l)3H2(g)H1，C10H12(l)C10H8(l)2H2(g)H2，根據(jù)蓋斯定律，將得：C10H18(l)C10H8(l)5H2(g)H4H1H2，則C10H8(l)5H2(g) C10H18(l)H3(H1H2)。 (2)H1H20，則C10H18(l)C10H8(l)5H2(g)H4H1H20。A項(xiàng)，增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)，不利于提高平衡轉(zhuǎn)化率，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，降低溫度，平衡逆向移動(dòng)，不利于提高平衡轉(zhuǎn)化率，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，降低壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，均有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率，正確； D項(xiàng)，降低溫度，平衡逆向移動(dòng)，不利于提高平衡轉(zhuǎn)化率，錯(cuò)誤。 (3)根據(jù)反應(yīng)方程式C10H18(l)C10H8(l)5H2(g)H4H1H20。溫度升高加快反應(yīng)速率，溫度升高使平衡正向移動(dòng)的作用大于壓強(qiáng)增大使平衡逆向移動(dòng)的作用，平衡仍然正向移動(dòng)，釋放出氫氣。(4)在8 h時(shí)，C10H8的產(chǎn)率為0.374，則n(C10H8)0.374×1.00 mol0.374 mol，C10H12的產(chǎn)率為0.027，則n(C10H12)0.027×1.00 mol0.027 mol，根據(jù)C10H18(l)C10H12(l)3H2(g) 和C10H18(l)C10H8(l)5H2(g)可知，生成的氫氣的物質(zhì)的量0.027 mol×30.374 mol×51.951 mol。根據(jù)圖像可知，反應(yīng)2的活化能比反應(yīng)1的小，催化劑顯著降低了反應(yīng)2的活化能，反應(yīng)生成的C10H12很快轉(zhuǎn)變成C10H8，故x1顯著低于x2。(5)以H2O和N2為原料，熔融NaOHKOH為電解質(zhì)，納米Fe2O3作催化劑，在250 和常壓下合成氨。陰極區(qū)發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)隨后發(fā)生反應(yīng)：2Fe3H2ON2=2NH3Fe2O3，由于納米Fe2O3作催化劑，說(shuō)明陰極區(qū)首先發(fā)生Fe2O3得到電子的反應(yīng)生成鐵，電極反應(yīng)式為Fe2O36e3H2O=2Fe6OH。4(2018·江蘇省丹陽(yáng)高級(jí)中學(xué)高三上學(xué)期期中)鎂的單質(zhì)及其化合物在儲(chǔ)氫及大氣治理等方面用途非常廣泛。.工業(yè)上可以采用熱還原法制備金屬鎂(沸點(diǎn)1 107 ，熔點(diǎn)648.8 )。將堿式碳酸鎂4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O和焦炭按一定比例混合，放入真空管式爐中先升溫至700 保持一段時(shí)間，然后升溫至1 450 反應(yīng)制得鎂(同時(shí)生成可燃性氣體)。(1)用碳還原法制備金屬鎂需要在真空中而不在空氣中進(jìn)行，其原因是_。(2)堿式碳酸鎂分解如下左圖所示，寫出在1 450 反應(yīng)制得鎂的化學(xué)方程式：_。.工業(yè)上利用納米MgH2和LiBH4組成的體系儲(chǔ)放氫(如上右圖所示)。(3)寫出放氫過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。.工業(yè)上MgO漿液是高活性的脫硫劑，常用來(lái)脫除煙氣中的SO2。主要包含的反應(yīng)有：Mg(OH)2SO2=MgSO3H2OMgSO3SO2H2O=Mg(HSO3)2Mg(HSO3)2Mg(OH)2=2MgSO32H2O2MgSO3O2=2MgSO4脫硫時(shí)，MgO的脫硫效率、pH及時(shí)間的關(guān)系如下左圖所示。已知20 時(shí)，H2SO3的K1l.54×102，K21.02×107,25 時(shí)，Ksp(MgSO3)3.86×103，Ksp(CaSO3)3.1×107。(4)脫硫過(guò)程中使?jié){液pH減小最顯著的反應(yīng)是_(填、或)。(5)約9 000 s之后，脫硫效率開(kāi)始急速降低，其原因是_。(6)其他條件相同時(shí)，鎂基和鈣基脫硫效率與液、氣摩爾流量比如上右圖所示。鎂基脫硫效率總比鈣基大，除生成的MgSO4具有良好的水溶性外，還因?yàn)開(kāi)。答案(1)在空氣中鎂被氧氣氧化(2)MgOCMgCO(3)MgH22LiBH4=2LiHMgB24H2(4)(5)漿液中Mg(OH)2已耗盡(6)MgSO3溶解度比CaSO3大，MgSO3比CaSO3更易被氧化解析.(1)用碳還原法制備金屬鎂需要在真空中而不在空氣中進(jìn)行，其原因是在空氣中鎂被氧氣氧化。.(4)脫硫過(guò)程中反應(yīng)消耗堿Mg(OH)2，反應(yīng)生成能電離產(chǎn)生H的酸式鹽Mg(HSO3)2，所以使?jié){液pH減小最顯著的反應(yīng)是。(5)約9 000 s之后，脫硫效率開(kāi)始急速降低，其原因是漿液中Mg(OH)2已耗盡 。(6)鎂基脫硫效率總比鈣基大，除生成的MgSO4具有良好的水溶性外，還因?yàn)镸gSO3溶解度比CaSO3大，MgSO3比CaSO3更易被氧化。5(2018·鹽城市高三上學(xué)期期中)漂白粉來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉，用其脫除煙氣中SO2和NOx是目前研究的熱點(diǎn)之一：(1)脫除煙氣中的SO2和NOx實(shí)驗(yàn)示意裝置如圖所示，圖中N2和O2的作用：_；裝置A的作用：_。(2)工業(yè)上用氯氣與熟石灰制取漂白粉的化學(xué)方程式為_(kāi)。(3)用漂白粉溶液同時(shí)脫硫、脫硝時(shí)，測(cè)得相同條件下SO2和NO的脫除率隨時(shí)間變化如圖所示：SO2的脫除率總是比NO的大，除因?yàn)槊摮齆O的活化能較高外，另一原因是_。漂白粉溶液與過(guò)量SO2反應(yīng)(同時(shí)有沉淀生成)的離子方程式為_(kāi)。(4)脫硝過(guò)程中包含一系列反應(yīng)：2NOO2=2NO2,2NO2H2OHNO2HNO3，NOHClONO2HCl等。實(shí)驗(yàn)測(cè)得吸收液初始pH與NO脫除率的關(guān)系如圖所示：)在4<pH<10時(shí)，pH越小，NO脫除率越大，是因?yàn)開(kāi)；)當(dāng)pH12時(shí)，NO脫除率又增大，是因?yàn)開(kāi)。為提高NO脫除率，在其他條件相同時(shí)，漂白粉溶液中分別添加三種不同添加劑，測(cè)得其對(duì)NO脫除率的影響如圖所示。NO脫除率不同的原因是_。答案(1)配制不同體積分?jǐn)?shù)的模擬煙氣將氣體混合(2)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(3)NO的溶解度較低Ca2ClOSO2H2O=CaSO42HCl(4) )pH 較小時(shí)，有利于生成HClO將NO氧化為較高價(jià)態(tài)的氮氧化物(或NO2) 堿性條件下有利于氮氧化物(NO2或NO和O2、NO和NO2等) 轉(zhuǎn)化成鹽該條件下氧化性：KMnO4>H2O2>NaClO2，相應(yīng)的NO 脫除率也依次增大解析(3)SO2的脫除率總是比NO的大，除因?yàn)槊摮齆O的活化能較高外，另一原因是SO2在溶液中易溶，NO的溶解度較低。漂白粉溶液有強(qiáng)氧化性，與過(guò)量SO2反應(yīng)，有CaSO4沉淀生成，離子方程式為Ca2ClOSO2H2O=CaSO42HCl 。(4)在4<pH<10時(shí)，pH越小，NO脫除率越大，提高酸度，有利于增強(qiáng)氧化劑的氧化性，所以pH 較小時(shí)，有利于生成HClO將NO氧化為較高價(jià)態(tài)的氮氧化物(或NO2)。)當(dāng)pH12時(shí)，NO脫除率又增大，是因?yàn)閴A性條件下有利于氮氧化物(NO2或NO和O2、NO和NO2等) 轉(zhuǎn)化成鹽。分別添加三種不同添加劑，測(cè)得其對(duì)NO脫除率的影響不相同，該條件下氧化性：KMnO4>H2O2>NaClO2，相應(yīng)的NO脫除率也依次增大。