1 1炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧，活化过程的能量变化模拟计算结果 如图所示，活化氧可以快速氧化二氧化硫下列说法错误的是( ) A氧分子的活化包括OO 键的断裂与CO 键的生成 B每活化一个氧分子放出0.29eV 的能量 C水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eV D炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂 【答案】 C 【解析】 A 项，由图可知，氧分子的活化是OO 键的断裂与CO 键的生成过程，正确； B 项，由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此每活化一个氧分子放出0.29eV 的能量，正确； C 项，由图可知，水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18eV，错误； D 项，活化氧可以快速氧化二氧化硫，而炭黑颗粒可以活化氧分子，因此炭黑颗粒可以看作大气中二氧化硫转化 为三氧化硫的催化剂，正确 2水煤气变换反应为：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂 表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注下列说法正确的是 （ ） A水煤气变换反应的 H0 B步骤的化学方程式为：CO +OH +H2O(g)=COOH +H2O C步骤只有非极性键H-H 键形成 D该历程中最大能垒（活化能）E 正=1.70eV 【答案】 B 【解析】 A 项，图象分析可知水煤气的生成过程经过了过渡态1 和过渡态2，最后生成产物的能量低于反应 物，反应的焓变H 小于0，错误； B 项，结合此图分析判断，是发生的过渡反应： CO +OH +H2O(g)=COOH +H2O，正确； C 项，步骤中H-O 键原反应物中已经存在，则形成的化学键包括 2 极性键C=O，非极性键H-H 键形成，错误；D 项，该历程中最大能垒(活化能 )E 正=1.86eV-(-0.16eV)=2.02eV ，错 误。
3热催化合成氨面临的两难问题是：采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3 产率降低我国科研 人员研制了Ti-H-Fe 双温区催化剂(Ti-H 区域和Fe 区域的温度差可超过100) Ti-H-Fe 双温区催化合成氨的反 应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注下列说法正确的是（） A为氮氮三键的断裂过程 B在低温区发生，在高温区发生 C为N 原子由Fe 区域向Ti-H 区域的传递过程 D使用Ti-H-Fe 双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应 【答案】 C 【解析】 A 项，根据图示，为氮分子的吸附在催化剂表面的过程，氮氮三键没有断裂，错误；B 项，在 高温区发生，提高反应速率，在低温区发生，促进平衡正向移动，错误；C 项，根据图示为 ，N 原子由Fe 区域向Ti-H 区域的传递，正确；D 项，反应的焓变只与反应体系的始 态 和终态有关，与催化剂无关，错误 4我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的 反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用? 标注 3 可知水煤气变换的H_0（填 “ 大于 ”“等于 ” 或“ 小于 ” ） ，该历程中最大能垒（活化能）E 正=_eV ， 写出该步骤的化学方程式_。
【答案】小于2.02COOH*+H*+H 2O*=COOH*+2H*+OH*（或H2O*=H*+OH* ） 【解析】根据图示，CO(g)和 H2O(g)的能量大于 CO2(g)和 H2(g)，所以水煤气变换的 H 小于0；根据图示，正 反应活化能的最大值为1.86-(-0.16)=2.02 eV ；该历程为COOH*+H*+H2O*生成COOH*+2H*+OH*，反应方程 式是 COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH* 5CO2与H2 合成甲醇：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） ，最近采用真空封管法制备 磷化硼纳米颗粒，在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所 示 容易得到的副产物有CO 和CH2O ，其中相对较多的副产物为 _；上述合成甲醇的反应速率较 慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中_( 填字母) 的能量变化 A *CO * OH * CO * H2O B *CO * OCH C *OCH2 * OCH3 D * OCH3 * CH 3OH 【答案】COA 【解析】由图可知生成副产物CH2O 的能量变化大，即能垒高，反应进行难，生成的量少，所以其中相对较多 的副产物为CO；由图可知生成甲醇的过程中，能垒最高的变化为*CO *OH *CO *H2O ，该反应速率 最 慢，所以要想提高整个反应速率，应该降低该反应的能垒，故选A。
62010 年 Sheth 等得出乙炔在Pd 表面选择加氢的反应机理（如图）其中吸附在Pd 表面上的物种用*标注 4 上述吸附反应为_（填 “ 放热 ” 或“ 吸热 ” ）反应，该历程中最大能垒（活化能）为_kJ mol -1，该 步骤的化学方程式为_ 【答案】放热+85C2H3*H*C2H4* 【解析】由图可知，吸附时能量降低，解吸时能量升高，如C2H4* C2H4 H 82kJ mol 1，基元反应中， C2H3*H*C2H4*的活化能最大，为85kJ mol 1 1 1关于下列转化过程分析不正确的是() AFe3O4 中 Fe 元素的化合价为+2、 +3 B过程 中每消耗58 g Fe3O4 转移 1 mol 电子 C过程 的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2 D该过程总反应为2H2O=O2 +2H2 【答案】 B 【解析】 A Fe3O4 的化学式可以改写为 Fe2O3?FeO ，则Fe3O4 中 Fe 元素的化合价为+2、+3，故A 正确； B过程 ：2Fe3O4（s） 6FeO （s）+O2（g）当有2molFe3O4 分解时，生成1mol 氧气，而58 g Fe3O4 的物质的 量为0.25mol，故生成0.125mol 氧气，而氧元素由2 价变为0 价，故转移0.5mol 电子，故B 错误； C过程 中 FeO 与水反应生成四氧化三铁和氢气，反应化学方程式为3FeO+H2O Fe3O4+H2 ，故C 正确； D过程 ：2Fe3O4（s） 6FeO （s） +O2（g）过程II：3FeO（s）+H2O（l） H2（g）+Fe3O4（s） 。
则该过程总 反应为2H2OO2 +2H2 ，故 D 正确 2科学工作者研发了一种SUNCAT 的系统，借助锂循环可持续合成氨，其原理如下图所示下列说法不正确的 是（） A过程I 得到的Li3N 中 N 元素为 3 价 B过程 生成W 的反应为Li3N+3H2O=3LiOH+NH3 C过程 中能量的转化形式为化学能转化为电能 D过程 涉及的反应为4OH 4eO 2 +2H2O 【答案】 C 【解析】 A.Li3N 中锂元素的化合价为 +1 价，根据化合物中各元素的代数和为0 可知， N 元素的化合价为-3 价， A 项正确； B.由原理图可知，Li3N 与水反应生成氨气和W，元素的化合价都无变化，W 为 LiOH ，反应方程式： Li2N+3H2O 3LiOH+NH 3 ，B 项正确； C.由原理图可知，过程为电解氢氧化锂生成锂单质、氧气和水，电能转化为化学能，C 项错误； D.过程 电解LiOH 产生O2，阳极反应为4OH 4eO 2 +2H2O，D 项正确 2 3在酸性条件下，黄铁矿( FeS2)催化氧化的反应方程式为2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2+4SO42-+4H +，实现该反应的 物质间转化如图所示。
下列分析错误的是（） A反应I 的离子方程式为4Fe(NO) 2+O 2+4H += 4Fe3+4NO+2H 2O B反应的氧化剂是Fe 3+ C反应 是氧化还原反应 D黄铁矿催化氧化中NO 作催化剂 【答案】 C 【解析】 A根据图示，反应I 的反应物为Fe(NO) 2+和 O 2，生成物是Fe3+和 NO，结合总反应方程式，反应的 离子方程式为4Fe(NO) 2+O 2+4H += 4Fe3+4NO+2H 2O，故A 正确； B根据图示，反应的反应物是Fe 3+和 FeS2，生成物是Fe 2+和 SO42-，反应中铁元素的化合价降低，氧化剂是 Fe 3+，故 B 正确； C根据图示，反应 的反应物是Fe 2+和 NO，生成物是 Fe(NO) 2+，没有元素的化合价发生变化，不是氧化还原反应，故 C 错误； D根据 2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2+4SO42-+4H +，反应过程中 NO 参与反应，最后还变成NO，NO 作催化剂，故D 正确； 4科研人员借助太阳能，将H2S 转化为可再利用的S 和 H2 的工作原理如图所示下列叙述错误的是（） A该电池能实现将光能转化为化学能 Ba 电极的电极反应：2H +2e-=H 2 C光照后， b 电极的电极反应：H2S-2e-=2H +S Da 电极区溶液的pH 不变 【答案】 C 【解析】 A 项，该电池通过光照发生化学反应，形成原电池，将光能转化为化学能，正确； B 项，根据图示，在a 电极上H +获得电子变成氢气， a 电极的电极反应为2H+2e-=H2 ，正确； C 项，根据图示，光照后，b 电极上， Fe 2+失去电子，电极反应为 Fe2+-e-= Fe3+，错误； 3 D 项，电池工作时，a 极区消耗的H +的物质的量与通过离子交换膜进入 a 极区的H+相等，因此a 极区溶液的 pH 不变，正确。
5O2 气氛下乙苯催化脱氢可同时存在以图2 两种途径： a=_ 途径I 的反应历程如图3 所示，下列说法正确的是_ a.CO2 为氧化剂b.状态1 到状态2 形成了O-H 键 c.中间产物只有d.该催化剂可提高乙苯的平衡转化率 【答案】 159.2a、b 【解析】反应过程中能量变化与反应途径无关，只与物质的始态和终态有关，根据图示可知反应热 ?H=117.6kJ/mol+41.6kJ/mol=+159.2kJ/mol a.CO2 与乙苯反应后变为 CO，C 元素化合价降低，C 获得电子，因此CO2 为氧化剂 ,a 正确； b.根据图示可知由状态1 到状态2 形成了O-H 键， b 正确； c.由反应历程可知中间产物除了()，还有，c 错误； d.催化剂对化学平衡移动无影响，因此不能改变乙苯的转化率，d 错误 6. 将 H2S 和空气的混合气体通入FeCl3 、FeCl2 、CuCl2 的混合溶液中反应回收S，其物质转化如下图所示 在图示的转化中，化合价不变的元素是_ 4 在温度一定和不补加 溶液的条件下，缓慢通入混合气体，并充分搅拌欲使生成的硫单质中不含CuS， 可采取的措施有_ 【答案】 Cu、Cl、H 增加氧气的通入量或增加起始时c(Fe3+) 7用H2 制备H2O2 的一种工艺简单、能耗低的方法，反应原理如下图所示。
总反应的化学方程式为 _ 【答案】 H2+O2 H2O2 8光催化降解过程中形成的羟基自由基（ OH ）和超氧离子（O2-）具有光催化能力，催化原理如图 2 所示请 写出NO3-转化为无毒物质的电极反应式：_ 5 【答案】（1）2NO3-+12H +6e-=N 2 +6H2O 【解析】 (1)从图中可以看出，NO3 -在 H+存在的环境中得电子，生成 N2 等，电极反应式为 2NO3-+12H +6e-=N 2 +6H2O 答案为： 2NO3-+12H +6e-=N 2 +6H2O； 9砷元素有 +2、+3 两种常见价态一定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图所示 中，若1mol As4S4 反应转移 28mole-，则反应 的化学方程式是 _ 【答案】 As2S3As4S4+7O22As2O3+4SO2 【解析】 (1)中 Sn 的化合价升高，As 的化合价降低，所以As2S3 在反。