一种利用电化学原理将海水养殖过程中产生的氨氮污染物(以计)转化为无污染物质的方法如图所示。下列叙述错误的是

1. 电催化氮气制备铵盐和硝酸盐的原理如图所示。下列说法正确的是

A. a极反应式为N₂+12OH^--10e^-=2NO $\text{[math]}$ +6H₂O B. 电解一段时间，a、b两电极区的pH均减小 C. 电解过程中H⁺从a极通过质子交换膜转移至b极 D. 相同时间内，a、b两极消耗N₂的物质的量之比为5∶3

单选题容易

2. 利用如图所示的装置（M、N均为惰性电极）进行电解实验。下列有关说法正确的是

A. 若电解质溶液为 $\text{[math]}$ 溶液，则M极有黄绿色气体生成 B. 若电解质溶液为 $\text{[math]}$ 溶液，则可进行金属铝的冶炼 C. 若电解质溶液为 $\text{[math]}$ 溶液，则电解一段时间后，溶液的 $\text{[math]}$ 增大 D. 若电解质溶液为 $\text{[math]}$ 溶液，每转移 $\text{[math]}$ 电子，M、N电极的质量均变化 $\text{[math]}$

单选题容易

3. 用惰性电极电解下列溶液，电解结束后加适量水，溶液能恢复至电解前状态的是（）

A. $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ C. $\text{[math]}$ D. $\text{[math]}$

单选题容易

1. 用可再生能源电还原 $\text{[math]}$ 时，采用高浓度的 $\text{[math]}$ 抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，其简易装置示意图如图所示。下列说法正确的是

A. Cu电极上发生氧化反应 B. $\text{[math]}$ 电极的电极反应式为 $\text{[math]}$ C. 氢离子通过质子交换膜由右室进入左室 D. 阴极发生的反应之一为 $\text{[math]}$

单选题普通

2. 钴(Co)是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金的重要原料，如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法不正确的是

A. 电子的移动方向为由石墨经导线流向钴电极 B. 阳极的电极反应式为： $\text{[math]}$ C. 生成1molCo，Ⅰ室溶液质量理论上减少16g D. 工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均减小

单选题普通

3. 用锂一氟化碳（氟气与碳生成的夹层化合物）电池电解含有尿素 $\text{[math]}$ 的碱性溶液，用于废水处理和煤液化供氢，其装置如图所示（装置中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均为惰性电极，隔膜仅阻止气体通过）。则 $\text{[math]}$ 极和 $\text{[math]}$ 极产生的气体在相同条件下的体积比为

A. $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ C. $\text{[math]}$ D. $\text{[math]}$

单选题普通

1. 下图所示装置中，已知电子由b极沿导线流向锌。下列判断正确的是

A. 该装置中Cu极为阳极 B. 一段时间后锌片质量减少 C. b极反应的电极反应式为H₂－2e^－＋2OH^－=2H₂O D. 当铜极的质量变化为32 g时，a极上消耗的O₂的体积为5.6 L

多选题容易

2.

在双碳目标驱动下，氢源的获取和利用成为科学研究的热点之一、回答下列问题：

Ⅰ．氢源的获取：电解液氨制氢、利用天然气制氢

（1）以液氨为原料，使用Pt电极及NaNH₂非水电解质电解制氢(已知电解液中含氮微粒只有NH₃、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ )。产生H₂的电极反应式为。

（2）已知反应1：CH₄(g)＋H₂O(g) $\text{[math]}$ 3H₂(g)＋CO(g)　ΔH₁=＋206 kJ·mol^－¹

反应2：CO(g)＋H₂O(g) $\text{[math]}$ H₂(g)＋CO₂(g)　ΔH₂=－41 kJ·mol^－¹

①反应CH₄(g)＋2H₂O(g) $\text{[math]}$ 4H₂(g) ＋CO₂(g)的活化能E_正－E_逆=。实际生产中常将温度控制在600～900 ℃，从反应的角度分析温度不能过高的主要原因可能是。

②一定温度下，向1 L的刚性容器中充入1 mol CH₄和w mol水蒸气发生上述反应1和反应2，达到平衡时，测得有x mol CO、y mol CO₂和相应的H₂生成，此时容器内的压强为p Pa(假设没有其他反应发生)。在该条件下，CH₄的平衡转化率为%，反应1的平衡常数K_p=(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。

③据图甲所示，600 ℃时，随着水碳比的增大，平衡体系中H₂的体积分数增大的原因是。若600 ℃达到平衡时，其他条件不变，再增大压强，n(H₂)(填“变大”“变小”或“不变”)。

Ⅱ．氢源的利用：利用氢气制备甲醇和甲酸

（3）不同催化剂下，用CO₂和H₂制备甲醇，相同时间内CO₂的转化率与温度的变化如图乙所示，催化效果最好的是催化剂(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。

（4）CO₂加氢可制备HCOOH：CO₂(g)＋H₂(g) $\text{[math]}$ HCOOH(g)　ΔH=－31.4 kJ·mol^－¹。实验测得：v_正=k_正c(CO₂)·c(H₂)，v_逆=k_逆c(HCOOH)，将一定量CO₂和H₂充入固定体积为1 L的密闭容器中发生反应。温度为T₁ ℃时，平衡常数K=0.8，则k_逆=k_正；温度为T₂ ℃时，k_正=1.2k_逆，则T₂ ℃时平衡压强(填“>”“<”或“=”)T₁ ℃时平衡压强。

综合题普通

3.

根据所学化学知识，回答下列问题。

I．太阳能可以给我们提供能源，现在以太阳能为热源，经铁氧化物循环分解液态水的过程如图所示。

已知：①2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

（1）请写出过程I的热化学方程式

II．为了实现碳达峰、碳中和，工业利用 $\text{[math]}$ 合成乙烯，反应原理为： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

（2）已知温度对 $\text{[math]}$ 的平衡转化率和催化效率的影响如图：

①由图可知：该反应为反应(填“放热”或“吸热”)。M、N两点对应的平衡常数： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”“<”或“=”)。

②在总压为 $\text{[math]}$ 的恒压条件下，M点的投料比为n(H₂)：n(CO₂)=3：1，达到平衡时乙烯的体积分数为。用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数 $\text{[math]}$ ，则M点对应温度下的 $\text{[math]}$ (只需列出有具体数字的计算式，不要求计算出结果)。

③结合图像分析，工业上将该反应温度定于250℃的原因：

（3）已知反应的正反应速率可表示为 $\text{[math]}$ ，逆反应速率可表示为 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为速率常数。如图中能够代表 $\text{[math]}$ 的曲线为(填“ $\text{[math]}$ ”“ $\text{[math]}$ ”“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”)。

（4）利用惰性电极电解 $\text{[math]}$ 同样可以制得乙烯，原理如图：

b极的电极反应式为

综合题容易

1. 维生素C是一种水溶性维生素，有强还原性、水溶液显酸性。化学式为 $\text{[math]}$ 。某小组同学测定了某新鲜水果中维生素C的含量，实验报告如下：

【实验目的】测定某新鲜水果中维生素C的含量。

【实验原理】 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。

【实验用品】 $\text{[math]}$ 标准溶液、指示剂、 $\text{[math]}$ 溶液、 $\text{[math]}$ 溶液、蒸馏水等。

【实验步骤】

(1) 配制待测溶液：称取新鲜水果样品 $\text{[math]}$ ，加入适量蒸馏水进行粉碎、过滤，并将滤液转移至 $\text{[math]}$ 容量瓶中，定容，随后将待测溶液加到滴定管中。根据维生素C的性质，待测溶液应用(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装。

(2) 氧化还原滴定法：取(1)中配制好的待测溶液 $\text{[math]}$ 于锥形瓶中，调节 $\text{[math]}$ 至3，加入适量指示剂后，小心地滴入 $\text{[math]}$ 标准溶液，直至滴定终点，记录相关数据。平行测定三次，计算新鲜水果中维生素 $\text{[math]}$ 的质量分数。

①上述氧化还原滴定法应用作指示剂，滴定终点的现象为。

②除了样品的质量、待测溶液的体积外，计算新鲜水果中维生素C的质量分数还需要的数据有。

(3) 库仑滴定法：取(1)中配制好的待测溶液 $\text{[math]}$ ，用库仑仪测定其中维生素C的含量。平行测定三次，计算新鲜水果中维生素C的质量分数。

已知：库仑仪中电解原理示意图如下。检测前，电解质溶液中 $\text{[math]}$ 保持定值时，电解池不工作。将待测溶液加入电解池后，维生素C将 $\text{[math]}$ 还原，库仑仪便立即自动进行电解到 $\text{[math]}$ 又回到原定值，测定结束，通过测定电解消托的电量可以求得维生素C的含量。

①库仑仪工作时电解池的阳极反应式为。

②若电解消耗的电量为Q库仑，维生素C的摩尔质量为 $\text{[math]}$ ，则新鲜水果中维生素C的质量分数为。(用含 $\text{[math]}$ 的代数式表示)已知：电解中转移 $\text{[math]}$ 电子所消耗的电量为96500库仑。

③测定过程中，需控制电解质溶液 $\text{[math]}$ ，当 $\text{[math]}$ 时，部分 $\text{[math]}$ 易被空气中的 $\text{[math]}$ 直接氧化为 $\text{[math]}$ ，该过程的离子方程式为。这部分非电解生成的 $\text{[math]}$ ；将导致测得的维生素C的含量。(填“偏大”或“偏小”)。

实验探究题困难

2. 从含铅烟灰（主要化学成分为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ）中分离回收铟的工艺流程如图。

已知：

①“萃取”时发生反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

②“反萃取”时发生反应： $\text{[math]}$ 。

回答下列问题：

(1) 基态铟原子的电子排布式为 $\text{[math]}$ 。

(2) “氧化浸出”过程中硫元素最终均以硫酸根离子的形式存在于浸出液中，请写出 $\text{[math]}$ 发生反应的化学方程式：。

(3) 滤渣A的主要成分除 $\text{[math]}$ 外，还有（填化学式）。

(4) “萃取”所用的萃取剂P204结构如下图所示（R表示某烃基）。从物质结构的角度分析比较P204与P507（结构如下图）的酸性强弱，并说明可能的原因：。

(5) “萃取”过程中，铟的萃取率的高低受溶液的 $\text{[math]}$ 影响很大。当 $\text{[math]}$ 时，萃取率为50%，若要将萃取率提升到95%，应调节溶液的 $\text{[math]}$ （忽略萃取剂浓度的变化，结果保留三位有效数字）。[已知： $\text{[math]}$ 与萃取率 $\text{[math]}$ 的关系为 $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ ]

(6) 盐酸的浓度与铟、铁的反萃取率的关系如图所示。则“反萃取”过程中应选择盐酸的最佳浓度范围为。

(7) 电解精炼铟时阳极材料应选用，随着电解的不断进行，电解液中 $\text{[math]}$ 会逐渐（填“增大”“减小”或“不变”）。

流程题困难

3. 氢气是一种清洁能源，工业制氢有多种途径。

(1) 利用水煤气转化法制氢涉及的反应如下：

反应I： $\text{[math]}$

反应Ⅱ： $\text{[math]}$

在一定温度下，向容积固定为 $\text{[math]}$ 的密闭容器中加入足量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，起始压强为 $\text{[math]}$ ，发生反应I和Ⅱ。 $\text{[math]}$ 后达到平衡，此时 $\text{[math]}$ 的转化率为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的物质的量为 $\text{[math]}$ 。