碳和氮的化合物与人类生产、 生活密切相关。
（1）在一恒温、恒容密闭容器中发生反应：
利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。下列说法正确的是 （填字母编号）。
| A．增加Ni的量可提高CO的转化率， Ni的转化率降低 |
| B．缩小容器容积， 平衡右移，ΔH减小 |
| C．反应达到平衡后， 充入CO再次达到平衡时， CO的体积分数降低 |
| D．当4v正[Ni（CO） 4]= v正（CO） 时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态 |
（2）CO与镍反应会造成含镍催化剂的中毒。为防止镍催化剂中毒， 工业上常用SO2将CO氧化， 二氧化硫转化为单质硫。
（3）对于反应：
，向某容器中充入10mol的NO和10mol的O2，在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（P1、P2）下随温度变化的曲线（如图）。
①比较P1、P2的大小关系： ________________。
②700℃时，在压强为P2时， 假设容器为1L，则在该条件平衡常数的数值为_____ （最简分数形式）
（4）NO2、 O2和熔融NaNO3可制作燃料电池， 其原理如图所示。该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y， 其电极反应式为 。若该燃料电池使用一段时间后， 共收集到20mol Y， 则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为 L。
减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。
（1）为了减少空气中SO2的排放，常采取的措施有：
将煤转化为清洁气体燃料。
已知：H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(g) ΔH1＝-241．8 kJ·mol－1
C(s)＋1/2O2(g)===CO(g) ΔH2＝－110．5 kJ·mol－1
则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为：_________________________。
（2）CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g)。在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①M、N两点平衡状态下，容器中总物质的物质的量之比为：n(M)总：n(N)总= 。
②若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为 。
（3）电化学降解NO—的原理如图所示，电源正极为 （填“a”或“b”）；若总反应为4NO3-+4H+
5O2↑+2N2↑+2H2O，则阴极反应式为_________________。
（4）已知25 ℃时，电离常数Ka(HF)＝3．6×10－4，溶度积常数Ksp(CaF2)＝1．5×10－10。现向1000 L 1．5×10－2mol/L CaCl2溶液中通入氟化氢气体，当开始出现白色沉淀时，通入的氟化氢为____________ mol(保留3位有效数字)。
氨在国防、工农业等领域发挥着重要作用。
（1）工业以甲烷为原料生产氨气的过程如下：
①过程Ⅰ中，有关化学反应的能量变化如下图所示
反应①为 反应（填“吸热”或“放热”），CH4 (g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式是 。
②CO可降低过程Ⅱ所用催化剂的催化效率，常用乙酸二氨合铜（Ⅰ）溶液吸收，其反应原理为：
，所得溶液经处理的又可再生，恢复其吸收CO能力，再生的适宜条件是 。（选填字母）。
a．高温、高压 b．高温、低压
c．低温、低压 d．低温、高压
③下表是过程Ⅱ中，反应物的量相同时，不同条件下平衡体系中氨的体积分数
Ⅰ.根据表中数据，得出的结论是 。
Ⅱ.恒温时，将N2和H2的混合气体充入2L密闭容器中，10分钟后反应达到平衡时n(N2)= 0.1mol，
n(H2)= 0.3mol。下列图象能正确表示该过程中相关量的变化的是 。（选填字母）。
（2）直接供氨式固体氧化物燃料电池能量转化率达85％，其结构示意图如图所示：
①负极的电极反应式是______。
②用该电池电解300ml的饱和食盐水。一段时间后，溶液pH=13(忽略溶液体积的变化)，则消耗NH3溶液的体积是_____L。(标准状况)
某小组同学以碳棒为电极电解CuCl2溶液时，发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外，还有少量白色物质析出。为探究阴极碳棒上的产物，同学们阅读资料并设计了如下过程：
Ⅰ.有关资料：铜的化合物颜色性质如下
| 物质 |
颜色、性质 |
物质 |
颜色、性质 |
| 氢氧化铜Cu(OH)2 |
蓝色固体不溶于水 |
硫酸铜(CuSO4) |
溶液呈蓝色 |
| 氧化亚铜(Cu2O) |
红色固体不溶于水 |
氯化铜(CuCl2) |
浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色 |
| 氯化亚铜(CuCl) |
白色固体不溶于水 |
碱式氯化铜 |
绿色固体不溶于水 |
Ⅱ.探究实验：
（1）提出假设：
①红色物质一定有铜，还可能有Cu2O；
②白色物质为铜的化合物，其化学式可能为_______________________。
（2）实验验证：
取电解CuCl2溶液后的阴极碳棒，洗涤、干燥，连接下列装置进行实验，验证阴极产物，
①实验前，检查装置A气密性的方法是____________________________。
②实验时，各装置从左至右的连接顺序为A→________→________→B→________→________。
（3）观察现象，得出结论
实验结束后，碳棒上的白色物质变为红色，F中物质不变色，D中出现白色沉淀，根据现象①碳棒上的红色物质是否有Cu2O__________(填“是”或“否”)，理由是_________________________；
②装置__________(填上图中装置编号)中__________的现象说明提出假设②中的白色物质一定存在；
③写出装置B中发生反应的化学方程式 。
电渗析法是指在外加电场作用下，利用阴离子交换膜和阳离子交换膜的选择透过性，使部分离子透过离子交换膜而迁移到另一部分水中，从而使一部分水淡化而另一部分水浓缩的过程。下图是利用电渗析法从海水中获得淡水的原理图，已知海水中含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO等离子，电极为石墨电极。
下列有关描述错误的是
| A．阳离子交换膜是A，不是B |
| B．通电后阳极区的电极反应式：2Cl－－2e－=Cl2↑ |
| C．工业上阴极使用铁丝网代替石墨碳棒，增大反应接触面 |
| D．阴极区的现象是电极上产生无色气体，溶液中出现少量白色沉淀 |
(9分)下图是一套电解装置，两U型管中均盛有50.0 mL电解质溶液，a、b、c、d为 Pt电极。通电一段时间，d电极上析出金属Ag 2.16 g，没有气体产生。同时在b、c两极收集到标准状况下相同体积的气体。请回答：
（1）c为______极，写出c电极上的电极反应式：_______________，c极收集到的气体体积在标准状况下为___________L。
（2）b为______极，写出b电极上的电极反应式：开始时是____________、后来_______________。
（3）原CuCl2溶液中溶质的物质的量浓度为___________mol/L。
铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为稀硫酸。放电时，该电池总反应式为：Pb＋PbO2＋2H2SO4
2PbSO4＋2H2O。请根据上述情况判断：
（1）该蓄电池的负极材料是_________，放电时发生_________（填“氧化”或“还原”）反应。
（2）该蓄电池放电时，电解质溶液的酸性_________（填“增大”、“减小”或“不变”），电解质溶液中阴离子移向_________（填“正”或“负”）极。
（3）已知硫酸铅为不溶于水的白色固体，生成时附着在电极上。试写出该电池放电时，正极的电极反应_______________________________________（用离子方程式表示）。
（4）氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为KOH溶液，则氢氧燃料电池的负极反应式为____________________。该电池工作时，外电路每流过1×103 mol e－，消耗标况下氧气_________m3。
合成氨反应是化学上最重要的反应：
（1）合成氨原料气中的氢气可利用天然气(主要成分为CH4)在高温、催化剂作用下与水蒸气反应制得，反应中每生成2 mol CO2吸收316kJ热量，该反应的热化学方程式是_______________________，该方法制得的原料气中主要杂质是CO2，若用K2CO3溶液吸收，该反应的离子方程式是________________。
（2）已知N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0。下图是当反应器中按n(N2)∶n(H2)＝1∶3投料后，在200 ℃、400 ℃、600 ℃下，反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。
①曲线a对应的温度是________。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是________(填序号)
| A．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系为K(M)＝K(Q) ＞K(N) |
| B．加催化剂能加快反应速率但H2的平衡转化率不变 |
| C．相同压强下，投料相同，达到平衡消耗时间关系为c>b>a |
| D．由曲线a可知，当压强增加到100 MPa以上，NH3的物质的量分数可达到100% |
③N点时c(NH3)＝0.2 mol·L－1，N点的化学平衡常数K＝_________________(精确到小数点后两位)。
（3）合成氨工业中含氨废水的处理方法之一是电化学氧化法，将含氨的碱性废水通入电解系统后，在阳极上氨被氧化成氮气而脱除，阳极的电极反应式为______________________。
（4）NH3可以处理NO2的污染，方程式如下： NO2＋ NH3
N2＋ H2O（未配平）当转移0.6 mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是 L。
I.下图为相互串联的三个装置，试回答：
（1）若利用乙池在铁片上镀银，则B是_________（填电极材料），电极反应式是_________；应选用的电解质溶液是_____________。
（2）若利用乙池进行粗铜的电解精炼，则________极（填“A”或“B”）是粗铜，若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为_____________________。
（3）丙池滴入少量酚酞试液，电解一段时间___________（填“C”或“Fe”）极附近呈红色。
（4）写出甲池负极的电极反应式：________________________________。若甲池消耗3.2gCH3OH气体，则丙池中阳极上放出的气体物质的量为______________。
II.（5）请利用反应Fe +2Fe3+= 3Fe2+设计原电池。
设计要求：①该装置尽可能提高化学能转化为电能的效率；
②材料及电解质溶液自选，在图中做必要标注；
③画出电子的转移方向。
如下图所示：
（1）a电极是_________（填“阴极”或“阳极”），b电极是_________（填“阴极”或“阳极”）。
（2）当电解NaCl溶液时：
①a电极的电极反应为________________，该反应是_______(填“氧化”或“还原”)反应；
②b电极的电极反应为______________，该反应是_________(填“氧化”或“还原”)反应。
（3）当电解精炼铜时：
①a电极是__________（填“粗铜”或“纯铜”），其电极反应为__________________________；
②b电极是__________（填“粗铜”或“纯铜”），其电极反应为__________________________。
H2O2是一种常用绿色氧化剂，在化学研究中应用广泛。
（1）空气阴极法电解制备H2O2的装置如下图所示，主要原理是在碱性电解质溶液中，通过利用空气中氧气在阴极还原得到H2O2和稀碱的混合物。试回答：
①直流电源的a极名称是 。
②阴极电极反应式为 。
③1979年，科学家们用CO、O2和水在三苯膦钯的催化下室温制得了H2O2。相对于电解法，该方法具有的优点是安全、 。
（2）Fe3+对H2O2的分解具有催化作用。利用图(a)和(b)中的信息，按图(c)装置（连通的A、B瓶中已充有NO2气体）进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的 （填“深”或“浅”），其原因是 。
（3）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶解印刷电路板金属粉末中的铜。反应的离子方程式是 ，控制其它条件相同，印刷电路板的金属粉末用10%H2O2 和3.0mol·L－1H2SO4溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率（见下表）
| 温度（℃） |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
| Cu的平均溶解速率 （×10－3mol·min－1） |
7.34 |
8.01 |
9.25 |
7.98 |
7.24 |
6.73 |
5.76 |
当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，其主要原因是 。
铜、铁及其化合物在工业、农业、科技和日常生活中有广泛应用。
（1）工业上利用辉铜矿（主要成分是Cu2S）冶炼铜。为了测定辉铜矿样品的纯度，用酸性高锰酸钾溶液反应(已知1 molCu2S失去10mol的电子)，写出该反应的离子方程式 。
（2）工业上利用废铜屑、废酸（含硝酸、硫酸）为主要原料制备硫酸铜晶体。某含有c(HNO3)="2" mol·L—1，c(H2SO4)="4" mol·L—1的废酸混合液100 mL（不含其它酸或氧化剂），最多能制备硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）的质量为 。
（3）现有一块含有铜绿的铜片（假设不含其它杂质）在空气中灼烧至完全反应，经测定，反应前后固体的质量相同。（已知：金属生锈率=
）
①上述铜片中铜的生锈率为 （结果保留2位有效数字）
②固态铜与适量氧气反应，能量变化如下图所示，写出固态铜与氧气反应生成1 mol固态氧化亚铜的热化学方程式 。
（4）高铁酸盐在能源环保等领域有广泛用途，如高铁酸钾(K2FeO4) 因有强氧化性，能杀菌消毒，产生Fe(OH)3有吸附性，是一种新型净水剂，用如下图所示的装置可以制取少量的高铁酸钾。
（已知爱迪生蓄电池的反应式为：
）
①爱迪生蓄电池的负极材料是
②写出制取高铁酸钾阳极的电极反应式
③当生成19.8g的K2FeO4时，隔膜两侧电解液的质量变化差(△m右一△m左)为_ g。
工业电解饱和食盐水模拟装置的结构如图所示：
（1）写出电解饱和食盐水的化学方程式 ，该工业称为 工业
（2）实际生产中使用的盐往往含有一些杂质，在电解食盐水之前，需要提纯食盐水。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42－及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作，正确的操作顺序是
①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加适量的盐酸 ④加过量的Na2CO3溶液 ⑤加过量的BaCl2溶液
| A．①④②⑤③ | B．④①②⑤③ | C．②⑤④①③ | D．⑤②④③① |
（3）在该装置中写出装NaOH溶液试管中所发生的化学反应方程式（并用双线桥表示电子的转移的方向和数目） 。
(12分)某化学研究性小组采用如下装置(夹持和加热仪器已略去)电解饱和食盐水一段时间，并通过实验测定产物的量来判断饱和食盐水的电解率。饱和食盐水的电解率=（电解的氯化钠质量/总的氯化钠质量)×100%
甲方案：利用甲、乙装置测定饱和食盐水的电解率
（1）若饱和食盐水中滴有酚酞，则电解过程中甲装置中的实验现象： 。
（2）若洗气瓶a中盛放的为足量的氢氧化钠溶液，通过测定洗气瓶a在电解前后的质量变化来计算饱和食盐水的电解率，则正确的连接顺序为 连________（填A、B、C、D、E等导管口），则洗气瓶a中发生反应的离子方程式为 。
乙方案：利用甲、丙装置测定饱和食盐水的电解率
（3）对于乙方案，有同学提出有两种方法都可测得饱和食盐水的电解率
Ⅰ．通过测定硬质玻璃管中氧化铜固体前后质量差来计算饱和食盐水的电解率
Ⅱ．通过测定丙装置中除硬质玻璃管外的某装置前后质量差来计算饱和食盐水的电解率
①一同学认为可以在乙方案方法Ⅱ中的装置中添加一干燥装置防止外界空气中的水蒸气的干扰，则该干燥装置应与 口连接
a．A b．B c．D d．E
②另一同学认为乙方案的方法Ⅰ、Ⅱ测得的实验结论都不正确，你是否同意？请说明理由 。
丙方案：只利用甲装置测定饱和食盐水的电解率。
（4）若电解150mL饱和食盐水一段时间，测得溶液的为pH为14，求饱和食盐水的电解率 （假设电解前后溶液体积不变，饱和食盐水密度约为1．33 g/mL，溶解度为33．0g）。
（5）若往该电解后所得溶液中通入二氧化碳气体2．24L(标准状况)，则所得溶液中各离子浓度大小关系为： 。
铬是用途广泛的金属元素，但在生产过程中易产生有害的含铬工业废水。
（1）还原沉淀法是处理含Cr2O72—和CrO42—工业废水的一种常用方法，其工艺流程为：
其中第I步存在平衡：2CrO42—(黄色)+2H+
Cr2O72— (橙色)+H2O
①若平衡体系的pH=2，该溶液显 色。
②根据2CrO42—+2H+Cr2O72— +H2O，设计下图装置（均为惰性电极）电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7。Na2Cr2O7中铬元素的化合价为 ，图中右侧电极连接电源的 极，其电极反应式为 。
③第Ⅱ步反应的离子方程式： ，向Ⅱ反应后的溶液加一定量NaOH，若溶液中c(Fe3+)=2.0×10—12mol·L—1，则溶液中c(Cr3+)= mol·L—1。（已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10—38，Ksp[Cr(OH)3]=6.0x10—31）。
（2）CrO3具有强氧化性，遇到有机物（如酒精）时，猛烈反应以至着火。若该过程中乙醇被氧化成乙酸，CrO3被还原成绿色的Cr2(SO4)3。完成该反应的化学方程式：
（3）CrO3的热稳定性较差，加热时逐步分解，其固体残留率随温度的变化如图所示。B点时剩余固体的成分是 （填化学式）。
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