2022屆高考化學人教版二輪專題復習訓練-熱練(一)情景題-化學與生產(chǎn)環(huán)保

熱練(一)情景題——化學與生產(chǎn)環(huán)保1．水生生物參與氮循環(huán)過程示意圖如圖所示。下列說法正確的是()A．NH2OH與N2H4分子中N原子的雜化類型、共價鍵類型均完全相同B．反應②③⑥中N元素皆被氧化C．NOeq\o\al(－,2)→N2與N2H4→N2過程中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目相同D．水生生物的氮循環(huán)，既可以為其他生物提供營養(yǎng)物質(zhì)，又可以減輕水體富營養(yǎng)化答案D解析NH2OH與N2H4分子中N原子都采取sp3雜化，NH2OH中只含有極性鍵，N2H4中含有極性鍵和非極性鍵，二者共價鍵類型不完全相同，故A錯誤；反應③中，N元素由－1價降低到－2價，發(fā)生還原反應，N元素被還原，故B錯誤；NOeq\o\al(－,2)→N2與N2H4→N2的兩個過程生成N2的物質(zhì)的量未知，無法判斷二者轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目關系，故C錯誤；水生生物的氮循環(huán)，既可以合成蛋白質(zhì)為其他生物提供營養(yǎng)物質(zhì)，又可以將NOeq\o\al(－,2)、NOeq\o\al(－,3)轉(zhuǎn)化為N2，從而降低水體中的含氮量，減輕水體富營養(yǎng)化，故D正確。2．研究表明，氮元素可以參與如圖的自然界中的循環(huán)。NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A．消耗N2的質(zhì)量與生成N2的質(zhì)量相同時，它們轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同B．NHeq\o\al(＋,4)、NH3與H2O三種微粒均含有10NA個電子C．在反硝化細菌作用下，每生成11.2LN2，至少消耗NA個NOeq\o\al(－,3)D．在硝化細菌作用下，每生成NA個NOeq\o\al(－,3)至少有4NA個N—H鍵斷裂答案D解析由題圖可知消耗1個N2轉(zhuǎn)移6個電子，生成1個N2轉(zhuǎn)移10個電子，所以消耗N2的質(zhì)量與生成N2的質(zhì)量相同時，它們轉(zhuǎn)移電子數(shù)不相同，A錯誤；NHeq\o\al(＋,4)、NH3與H2O三種微粒均含有10個電子，但物質(zhì)的量不確定，無法計算具體的電子數(shù)，B錯誤；氮氣的體積不一定處于標況下，無法計算消耗NOeq\o\al(－,3)的個數(shù)，C錯誤；在硝化細菌作用下，根據(jù)氮原子守恒可知1mol銨根離子生成1mol硝酸根離子，因此每生成NA個NOeq\o\al(－,3)至少有4NA個N—H鍵斷裂，D正確。3．十九大報告中提出要“打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”，意味著對大氣污染防治比過去要求更高。硫化氫—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實現(xiàn)了發(fā)電、環(huán)保的有效結合，已知：2H2S(g)＋O2(g)=S2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－632kJ·mol－1，下列說法不正確的是()A．電極a發(fā)生了氧化反應B．標準狀況下，每11.2LH2S參與反應，有1molH＋經(jīng)固體電解質(zhì)膜進入正極區(qū)C．當電極a的質(zhì)量增加64g時，電池內(nèi)部釋放632kJ的熱能D．電極b上發(fā)生的電極反應為O2＋4H＋＋4e－=2H2O答案C解析由2H2S(g)＋O2(g)=S2(s)＋2H2O(l)可知，O2在電極b發(fā)生還原反應，電極反應式為O2＋4H＋＋4e－=2H2O，H2S在電極a發(fā)生氧化反應，電極反應式為2H2S－4e－=4H＋＋S2↓。電極a為負極，發(fā)生氧化反應，A項正確；由電極反應式2H2S－4e－=4H＋＋S2↓可知，標準狀況下，每11.2LH2S即0.5molH2S參與反應，有1molH＋經(jīng)固體電解質(zhì)膜進入正極區(qū)，B項正確；反應由化學能轉(zhuǎn)化為電能，電池內(nèi)部釋放的熱能小于632kJ，C項錯誤；該電池是質(zhì)子固體作電解質(zhì)，所以電極b上的電極反應為O2＋4H＋＋4e－=2H2O，D項正確。4．硫酸工業(yè)尾氣中的SO2可用Na2SO3溶液吸收，并通過電解方法實現(xiàn)吸收液的循環(huán)再生。如圖所示，下列有關說法正確的是()A．陽極發(fā)生的反應之一為SOeq\o\al(2－,3)＋2OH－－2e－=SOeq\o\al(2－,4)＋H2OB．電解一段時間后，陰極室pH增大C．電解一段時間后，b%<a%D．電解一段時間后，兩室生成的Na2SO3與H2SO4的物質(zhì)的量相等答案B解析由裝置圖可知，陽離子移向陰極，Pt(Ⅰ)為陰極，陰離子移向陽極，Pt(Ⅱ)為陽極，電解池中，陽極發(fā)生氧化反應，化合價升高，失電子；陰極發(fā)生還原反應，化合價降低，得電子；陽極：SOeq\o\al(2－,3)＋H2O－2e－=SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋、HSOeq\o\al(－,3)＋H2O－2e－=SOeq\o\al(2－,4)＋3H＋，陰極：2H＋＋2e－=H2↑。酸性介質(zhì)中不存在氫氧根離子，A項錯誤；陰極氫離子放電，氫離子濃度減小，pH增大，B項正確；陽極可不斷產(chǎn)生硫酸根離子和氫離子，b%>a%，C項錯誤；陽極產(chǎn)生1mol硫酸轉(zhuǎn)移2mol電子，陰極消耗2mol電子產(chǎn)生2mol亞硫酸鈉，兩者物質(zhì)的量不相等，D項錯誤。5．電化學脫硫在金屬冶煉和廢水處理中均有應用。一種電化學脫硫工作原理示意圖如圖所示。該裝置工作時，下列說法正確的是()A．a(chǎn)為直流電源正極B．陰極區(qū)溶液pH減小C．Mn2＋、Mn3＋之間轉(zhuǎn)化可加快電子轉(zhuǎn)移D．導線中流過4.5mole－同時陽極區(qū)溶液質(zhì)量增加44g答案C解析根據(jù)圖示，與電源b極相連的電極上Mn2＋失去電子轉(zhuǎn)化為Mn3＋，發(fā)生氧化反應，則該電極為陽極，b為電源的正極，因此a為電源的負極，左側電極為陰極。根據(jù)上述分析，a為直流電源的負極，故A錯誤；右側電極為陽極，陽極上Mn2＋失去電子轉(zhuǎn)化為Mn3＋，然后Mn3＋與FeS發(fā)生氧化還原反應生成Fe3＋和SOeq\o\al(2－,4)，反應為9Mn2＋－9e－=9Mn3＋、9Mn3＋＋FeS＋4H2O=Fe3＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋9Mn2＋＋8H＋，陰極上的電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑，氫離子通過質(zhì)子交換膜移向陰極，陰極區(qū)溶液的pH基本不變，故B錯誤；Mn2＋、Mn3＋之間轉(zhuǎn)化可以不斷提供Mn3＋，使得脫硫反應不斷進行，加快電子的轉(zhuǎn)移，故C正確；由B項分析知，當導線中流過4.5mole－，有0.5molFeS溶解，質(zhì)量為0.5mol×88g·mol－1＝44g，但陽極區(qū)的氫離子移向陰極區(qū)，導致陽極區(qū)溶液質(zhì)量增加少于44g，故D錯誤。大二輪專題復習與增分策略化學微切口熱練6.硫酸鹽(含SOeq\o\al(2－,4)、HSOeq\o\al(－,4))氣溶膠是PM2.5的成分之一。近期科研人員提出了霧霾微顆粒中硫酸鹽生成的轉(zhuǎn)化機理，其主要過程示意圖如下：下列說法不正確的是()A．該過程有H2O參與B．NO2是生成硫酸鹽的還原劑C．硫酸鹽氣溶膠呈酸性D．該過程中有硫氧鍵生成答案B解析根據(jù)圖示中各微粒的構造可知，該過程有H2O參與，選項A正確；根據(jù)圖示的轉(zhuǎn)化過程，NO2轉(zhuǎn)化為HNO2，N元素的化合價由＋4價變?yōu)椋?價，化合價降低，得電子被還原，作氧化劑，則NO2是生成硫酸鹽的氧化劑，選項B不正確；硫酸鹽(含SOeq\o\al(2－,4)、HSOeq\o\al(－,4))氣溶膠中含有HSOeq\o\al(－,4)，轉(zhuǎn)化過程有水參與，HSOeq\o\al(－,4)在水中可電離生成H＋和SOeq\o\al(2－,4)，則硫酸鹽氣溶膠呈酸性，選項C正確；轉(zhuǎn)化過程中，由SOeq\o\al(2－,3)轉(zhuǎn)化為HSOeq\o\al(－,4)，根據(jù)圖示對照，有硫氧鍵生成，選項D正確。7．含鉻廢水對環(huán)境污染嚴重，一種煙氣協(xié)同處理含鉻廢水(含CrOeq\o\al(2－,4)、Cr2Oeq\o\al(2－,7)、泥沙等)的流程如圖：下列說法錯誤的是()A．“沉降”的主要目的是除去泥沙等不溶物B．“調(diào)pH”時存在CrOeq\o\al(2－,4)轉(zhuǎn)化為Cr2Oeq\o\al(2－,7)C．H2SO4溶液更適合用鹽酸代替D．母液經(jīng)處理可獲得(NH4)2SO4答案C解析由題給流程可知，含鉻廢水經(jīng)沉降后，過濾得到含有CrOeq\o\al(2－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)的濾液，向濾液中加入H2SO4溶液調(diào)pH，將溶液中CrOeq\o\al(2－,4)轉(zhuǎn)化為Cr2Oeq\o\al(2－,7)，向溶液中通入含有二氧化硫的煙氣，酸性條件下，二氧化硫與Cr2Oeq\o\al(2－,7)發(fā)生氧化還原反應生成鉻離子、硫酸根離子和水，向反應后的濾液中加入氨水，鉻離子與氨水反應生成氫氧化鉻沉淀和銨根離子，過濾得到含有硫酸銨的母液和氫氧化鉻。由分析可知，含鉻廢水經(jīng)沉降后，過濾得到含有CrOeq\o\al(2－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)的濾液，則“沉降”的主要目的是除去泥沙等不溶物，故A正確；CrOeq\o\al(2－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)在溶液中存在平衡：2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O，加入H2SO4溶液，溶液中氫離子濃度增大，平衡向正反應方向移動，有利于CrOeq\o\al(2－,4)轉(zhuǎn)化為Cr2Oeq\o\al(2－,7)，故B正確；Cr2Oeq\o\al(2－,7)具有強氧化性，若H2SO4溶液用鹽酸代替，Cr2Oeq\o\al(2－,7)會與鹽酸發(fā)生氧化還原反應生成氯氣、鉻離子和水，故C錯誤；由分析可知，母液中含有硫酸銨，經(jīng)處理可獲得硫酸銨，故D正確。8．研究表明，納米0價金屬能去除地下水中的NOeq\o\al(－,3)，不同初始pH和不同金屬組成對NOeq\o\al(－,3)的去除效果如圖所示。圖1初始pH＝5.5，圖2初始pH＝2，NOeq\o\al(－,3)初始濃度均為50mg·L－1，納米級金屬添加量均為2g·L－1。下列說法正確的是()A．納米鐵的去除效果優(yōu)于納米鎳B．當加入的金屬是Fe0/Ni05/1，在不同的初始pH下，經(jīng)過60min后，pH＝2時NOeq\o\al(－,3)的去除率比pH＝5.5時的小D．其他條件相同時，若pH過低，可能會導致去除率下降答案D解析由圖像中NOeq\o\al(－,3)濃度的變化可知納米鎳的去除效果優(yōu)于納米鐵，故A錯誤；加入的金屬是Fe0/Ni05/1，在不同的初始pH下，相同時間內(nèi)c(NOeq\o\al(－,3))變化量越大，NOeq\o\al(－,3)的去除效果越好，經(jīng)過60min后，Δc(NOeq\o\al(－,3))：pH＝5.5時小于pH＝2時，則pH＝2時NOeq\o\al(－,3)的去除率比pH＝5.5min－1，故C錯誤；若pH過低，氫離子可與金屬反應，則可能會導致去除率下降，故D正確。9．由于化石燃料的長期大量消耗，傳統(tǒng)能源逐漸枯竭，而人類對能源的需求量越來越高，氫能源和化學電源的開發(fā)與利用成為全球發(fā)展的重要問題。以太陽能為熱源，熱化學硫碘循環(huán)分解水是一種高效、環(huán)保獲取氫能源的方法，其反應過程如下：已知反應1：SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(l)2HI(aq)＋H2SO4(aq)ΔH<0反應2：H2SO4(aq)SO2(g)＋H2O(l)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH>0反應3：2HI(aq)H2(g)＋I2(g)ΔH>0下列說法錯誤的是()A．該過程實現(xiàn)了將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能B．該過程降低了水分解制氫反應的活化能，可加快反應速率C．熱化學硫碘循環(huán)分解水的總反應為2H2O=2H2↑＋O2↑D．升高熱源溫度可使上述三個反應的平衡常數(shù)均增大答案D解析由圖可知，總反應為2H2O=2H2↑＋O2↑，該過程中利用太陽能使化學反應發(fā)生，實現(xiàn)了將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能，故A、C正確；該過程利用SO2(g)和I2(g)作催化劑，改變反應進行途徑，降低了水分解制氫反應的活化能，可加快反應速率，故B正確；由于反應1是放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，而反應2、3是吸熱反應，升高溫度，平衡正向移動，平衡常數(shù)增大，故D錯誤。10．生物質(zhì)廢物產(chǎn)量大，污染重。一種“生物質(zhì)廢物熱解耦合化學鏈制氫”技術，為生物質(zhì)廢物資源化和氫能開發(fā)開辟了新道路，其工藝流程示意圖如下：下列說法不正確的是()A．蒸汽反應器中主要發(fā)生的反應為3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2B．從蒸汽反應器所得H2和H2O的混合物中液化分離H2O，可獲得高純H2C．燃料反應器中Fe2O3固體顆粒大小影響其與CO、H2反應的速率D．空氣反應器中發(fā)生反應時，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2答案D解析由圖可知，蒸汽反應器中主要發(fā)生的反應為鐵與水蒸氣在高溫條件下反應生成四氧化三鐵