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热点2 化学与生产环保
1.利用Cu—ZSM—5分子筛催化剂,NH3可脱除燃煤烟气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法正确的是( )
A.上述总反应为2NH3+NO+NO2===2N2+3H2O
B.X是HNO3、Y是N2
C.阶段②④中都是氧化还原反应
D.NH3、NH中的化学键形成方式完全相同
解析:A [根据质量守恒,由转化③可知X为N2和H2O, 由转化④可知Y是N2,B错误;根据反应历程图可知,进入体系的物质NH3、NO、NO2为反应物,从体系出来的物质N2、H2O为生成物,故上述总反应:2NH3+NO+NO2===2N2+3H2O,A正确;根据反应历程图可知,阶段②元素化合价未发生改变,属于非氧化还原反应,阶段④有元素化合价发生改变,属于氧化还原反应,C错误;NH3中化学键为共价键,而NH中则存在配位键,故化学键形成方式不完全相同,D错误。]
2.为应对全球气候问题,中国政府承诺“2030 年碳达峰”“2060 年碳中和”。科学家使用络合物作催化剂,用多聚物来捕获二氧化碳,反应可能的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.该反应若得以推广将有利于碳中和
B.反应过程中只有极性键的断裂和形成
C.总反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O
D.开发太阳能、风能等再生能源可降低CO2、CH4等温室气体的碳排放
解析:B [第二、四步有H2参与反应,存在非极性键的断裂,故B错误。]
3.水生生物参与氮循环过程示意图如图所示。
下列说法正确的是( )
A.NH2OH与N2H4分子中N原子的杂化类型、共价键类型均完全相同
B.反应②③⑥中N元素皆被氧化
C.NO→N2与N2H4→N2过程中转移电子的数目相同
D.水生生物的氮循环,既可以为其他生物提供营养物质,又可以减轻水体富营养化
解析:D [NH2OH与N2H4分子中N原子都采取sp3杂化,NH2OH中只含有极性键,N2H4中含有极性键和非极性键,二者共价键类型不完全相同,故A错误;反应③中,N元素由-1价降低到-2价,发生还原反应,N元素被还原,故B错误;NO→N2与N2H4→N2的两个过程生成N2的物质的量未知,无法判断二者转移电子的数目关系,故C错误;水生生物的氮循环,既可以合成蛋白质为其他生物提供营养物质,又可以将NO、NO转化为N2,从而降低水体中的含氮量,减轻水体富营养化,故D正确。]
4.目前,O3污染已经引起社会越来越多的关注,对流层中由氮氧化物参与的臭氧循环如图所示。下列说法正确的是( )
A.O3具有强还原性
B.O3是工业生产中直接排放的污染物
C.大气中O3的浓度通常冬季比夏季的大
D.控制氮氧化物等污染物排放可有效防止臭氧污染
解析:D [O3具有强氧化性,A错误;臭氧污染是排放到空气中的氮氧化物引起的二次污染,O3不是工业生产中直接排放的污染物,B错误;夏季太阳辐射强,温度高,有利于NO2光解为NO和O,O与O2结合生成O3,所以夏季大气中O3的浓度更大,C错误。]
5.(2022·石家庄市高三模拟)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是( )
A.①和②均属于氮的固定
B.氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环
C.④中每生成1 mol NO,消耗2 mol O2
D.③和⑤过程中氮元素分别被还原和氧化
解析:D [氮的固定指将离态的氮转化为氮的化合物的过程,反应①将N2转化为NO,属于氮的固定,反应②属于植物固氮,A正确;由图示知,氮循环过程中涉及氢、氧元素,B正确;反应④是O2将NH3氧化为NO,N元素化合价由-3价升高到+5价,失去8个电子,即生成1 mol NO失去电子8 mol,失去的电子被O2得到,根据转移电子关系O2~4e-,知得8 mol电子需要2 mol O2,C正确;反应③中NO被氧化为NO,氮元素被氧化,反应⑤中NO被还原为N2,氮元素被还原,D错误。]
6.环保是21世纪人类社会的主要课题之一。火电厂、燃煤锅炉是SO2污染集中、规模较大的行业,石灰石—石膏烟脱硫是除去SO2的一种常用方法。其过程如图1。
研究发现:pH和温度会对石灰石浆液的脱硫效率产生一定影响;当烟气通入速度一定时,石灰石浆液的脱硫效率与浆液pH的关系如图2,下列有关说法正确的是( )
→→→→
图1
A.烟气通入石灰石浆液时的温度越高吸收越快,吸收率越高
B.石灰石浆液pH>5.7时,烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度增大
C.将脱硫后的气体通入KMnO4溶液,可粗略判断烟气脱硫效率的高低
D.上述方法中用石灰石浆液吸收64 g SO2理论生成22 g CO2
解析:C [烟气通入石灰石浆液时的温度越高,气体二氧化硫的溶解度越小,部分二氧化硫不能被溶解,就会逸出溶液使吸收率降低,故A错误