时间:2025-06-26 01:59:56
1、简答题 化学在环境保护中起着十分重要的作用．催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染．
（1）催化反硝化法中，H2能将NO3-还原为N2．25℃时，反应进行l0min，溶液的pH由7变为12．
①N2的结构式为______．
②上述反应的离子方程式为______，其平均反应速率v（NO3-）为______mol?L-1?min-1．
③还原过程中可生成中间产物NO2-，写出2种促进NO2-水解的方法
______．
（2）电化学降解NO3-的原理如图所示．
①电源正极为______（填“A”或“B”），阴极反应式为：______．
②若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差______（△m左-△m右）为g．
参考答案：（1）①N2分子中氮原子间通过氮氮三键结合，因此其结构式为N≡N，故答案为：N≡N；
②利用溶液pH变化可知有OH-生成，再结合原子守恒可写出反应的离子方程式为：
2NO3-+5H2=N2+2OH-+4H2O，利用离子方程式知v（NO3-）=v（OH-）=10-2-10-710mol/（L?min）=0.001 mol/（L?min），
故答案为：2NO3-+5H2=N2+2OH-+4H2O，0.001；
③亚硝酸盐水解是吸热反应，且水解时生成氢氧根离子，稀释亚硝酸盐溶液能促进其水解，所以要使NO2-水解使溶液中c（OH-）变大，可促进NO2-水解的措施有加热、加水或加酸等，故答案为：加水、升高温度、加酸；
（2）①由图示知在Ag-Pt电极上NO3-发生还原反应，因此Ag-Pt电极为阴极，则B为负极，A为电源正极；在阴极反应是NO3-得电子发生还原反应生成N2，利用电荷守恒与原子守恒知有H2O参与反应且有水生成，
所以阴极上发生的电极反应式为：2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O，
故答案为：A，2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O；
②转移2mol电子时，阳极（阳极反应为H2O失电子氧化为O2和H+）消耗1mol水，产生2molH+进入阴极室，阳极室质量减少18g；阴极室中放出0.2molN2（5.6g），同时有2molH+（2g）进入阴极室，因此阴极室质量减少3.6g，故膜两侧电解液的质量变化差（△m左-△m右）=18g-3.6g=14.4g，
故答案为：14.4．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 在相同条件下（T=500k），相同体积甲、乙两容器，甲充入1gSO2、1gO2，乙充入2gSO2、2gO2.下列叙述错误的是
A．化学反应速率乙>甲
B．平衡后O2浓度乙>甲
C．SO2转化率乙>甲
D．平衡后SO2的体积分数乙>甲
参考答案：D
本题解析：
甲容器中充入1gSO2和1gO2；乙容器中充入2gSO2和2gO2，则乙容器压强大于甲容器压强，则
A．压强越大反应速率越大，乙容器压强大于甲容器压强，则化学反应速率：乙＞甲，故A正确；
B．增大压强有利于平衡向正反应方向移动，则平衡后O2的浓度：乙＞甲，故B正确；
C．增大压强有利于平衡向正反应方向移动，则SO2的转化率：乙＞甲，故C正确；
D．乙可看作在甲的基础上缩小体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，则平衡后SO2的体积分数：乙＜甲，故D错误．
故选D．
本题难度：一般
3、简答题 （15分）某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
【实验原理】2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4＝ K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O
【实验内容及记录】
| 实验编号 | 室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min | |||
| 0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/L 稀硫酸 | 0.05mol/L KMnO4溶液 | ||
| 1 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | 1.5 |
| 2 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.7 |
| 3 | 1.0 | 4.0 | 2.0 | 3.0 | 3.9 |
| 实验编号 | 室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL | 再向试管中加入少量固体 | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min | |||
| 0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/L 稀硫酸 | 0.05 mol/L KMnO4溶液 | |||
| 4 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | | t |
参考答案：（1）其他条件相同时，增大H2C2O4浓度（或反应物浓度），反应速率增大（3分，每点1分）
（2）1.0×10－2 mol / (L·min) （2分）
（3） ①生成物中的MnSO4为该反应的催化剂（或Mn2+对该反应有催化作用）[2分，不指出MnSO4（或Mn2+）扣1分] ② MnSO4 （2分）
③ 与实验1比较，溶液褪色所需时间短（2分，不写“与实验1比较”扣1分） 或：所用时间（t）小于1.5min（或其他合理答案）
（4）2MnO42－－2e－＝2MnO4－（或 MnO42－－e－＝MnO4－ ） （2分）；
2K2MnO4+2H2O电解2KMnO4+2KOH+H2↑（2分）
本题解析：（1）根据表中数据可知，其他条件相同时，增大H2C2O4浓度（反应物浓度），反应速率增大。
（2）反应中消耗高锰酸钾的浓度是
＝0.015mol/L，所以υ(KMnO4)＝0.015mol/L÷1.5min＝1.0×10－2 mol / (L·min)。
（3）①由图2可知反应开始后速率增大的比较快，说明生成物中的MnSO4（或Mn2+）为该反应的催化剂.
②要验证假设作对比实验与与实验1比较，其它条件相同时加入MnSO4即可。
③如果假设成立，则加入硫酸锰以后若反应加快，溶液褪色的时间小于1.5min，说明Mn2+是催化剂.
（4）K2MnO4制取KMnO4，反应过程中Mn元素的化合价从+6价升高到+7价，因此锰酸钾在阳极放电，电极反应式为MnO42－－e－＝MnO4－，阴极是溶液中的氢离子放电产生氢气，所以总反应式为2K2MnO4+2H2O电解2KMnO4+2KOH+H2↑。
考点：考查反应速率计算、外界条件对反应速率的影响以及电解原理的应用
本题难度：一般
4、填空题 氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl(-1价)和S(+6价)的速率v(纵坐标)与反应时间t(横坐标)的关系如图所示,已知该反应速率随着溶液中c(H+)的增大而加快。
(1)反应开始时反应速率加快的原因是
(2)反应后期反应速率减慢的原因是 。?
参考答案：(1)2KClO3+6NaHSO3
3Na2SO4+2KCl+3H2SO4,溶液中c(H+)增大
(2)Cl和HS浓度减小
本题解析：该反应的实质为:Cl+3HSCl-+3S+3H+
由题意知,反应随溶液中c(H+)的增大而加快,一开始c(H+)很小,速率很小,但随反应进行,c(H+)增大,反应速率增大,但到一定程度后,c(Cl)、c(HS)减小,此时反应物的浓度起主要作用,反应速率减小。
本题难度：一般
5、选择题 已知?4NH3（气）+5O2（气）=4NO（气）+6H2O（气），若反应速率分别是V（NH3）、V（O2）、V（NO）、V（H2O）[mol/L?min]表示，则正确的关系是（ ）
A．
| 4 5 |
| 5 6 |
| 3 2 |
| 5 4 |
参考答案：同一化学反应、同一时间段内，各物质的反应速率之比等于计量数之比．
A、V（NH3）：V（O2）=4：5，54V（NH3）=V（O2），故A错误．
B、V（O2）：V（H2O）=5：6，65V（O2）=V（H2O），故B错误．
C、V（NH3）：V（H2O）=4：6=2：3，32V（NH3）=V（H2O），故C正确．
D、V（O2）：V（NO）=5：4，45V（O2）=V（NO），故D错误．
故选C．
本题解析：
本题难度：一般