北京市高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编65化学能与电能（解答题）3

北京市高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编65化学能与电能（解答题）3 一、原理综合题 1．（2020·北京昌平·统考二模）石油炼制过程中产生的H2S是一种有毒气体，其有效利用是亟需解决的问题。 (1)H2S的电子式是_________。 (2)热分解法处理H2S H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH1 已知：i.2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) ΔH2 ii.S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3 ①利用ΔH2和ΔH3计算ΔH1时，还需要利用_______反应的ΔH。 ②直接加热分解H2S转化率低，科学家发现MoS2可以催化H2S分解制取氢气和硫磺，多孔陶瓷膜可以使氢气选择性分离。科学家使用沉积有MoS2的多孔陶瓷膜装置进行反应的原因有_________。 (3)电化学法处理H2S 为避免硫磺沉积在阳极，将氧化吸收和电解制氢过程分开进行，装置如图所示。氧化吸收器中为Fe2(SO4)3溶液，电解反应器中，以石墨为阳极，以Pt为阴极，中间用质子交换膜隔开。 ①氧化吸收器中反应的离子方程式为_________。 ②电解反应器中，阴极的电极反应式为_________。 ③电解反应器的作用是_________(写出2点)。 2．（2020·北京通州·统考一模）SO2、NO是大气污染物，NH4NO3、H2SO4等是水体污染物，有效去除这些污染物是一项重要课题。 （1）NO、SO2可以先氧化，后用碱吸收。其氧化过程的反应原理如下： NO(g)+O3(g)⇌NO2(g)+O2(g) ∆H1=-200.9kJ/mol SO2(g)+O3(g) ⇌SO3(g)+O2(g) ∆H2=-241.6kJ/mol 2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g) ∆H3=-196.6kJ/mol 则反应2NO2(g) ⇌2NO(g)+O2(g)的∆H=___kJ/mol （2）土壤中的硫循环如图1所示。 ①土壤中的黄铁矿(FeS2)在过程I中会转化成硫酸亚铁和硫酸。该过程发生反应的化学方程式为_____； ②某种反硫化细菌在过程II中需要有乳酸参与反应消耗硫酸生成H2S并伴有热量放出，那么乳酸除在反应中作还原剂外，还存在另一作用，请解释原因：_____； （3）电解法除去工业废水中的硝酸铵的装置示意图如图2所示，阴极电极反应式为____； （4）向恒容密闭容器中充入1molNO和2molO3，发生如下反应：NO(g)+O3(g) ⇌NO2(g)+O2(g) △H＜0不同温度下反应相同时间后，体系中NO转化率随温度变化曲线如图3。温度低于100℃时，NO转化率随温度升高而增大的主要原因是_____；当温度高于100℃时，NO转化率随温度升高而降低，原因是_____。 3．（2020·北京·统考一模）煤粉中的氮元素在使用过程中的转化关系如图所示： (1)②中NH3参与反应的化学方程式为_______。 (2)焦炭氮中有一种常见的含氮有机物吡啶()，其分子中相邻的C和N原子相比，N原子吸引电子能力更___________(填“强”或“弱”)，从原子结构角度解释原因：________。 (3)工业合成氨是人工固氮的重要方法。2007年化学家格哈德·埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意如图： 下列说法正确的是________(选填字母)。 a. 图①表示N2、H2分子中均是单键 b. 图②→图③需要吸收能量 c. 该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成 (4)已知：N2(g) ＋ O2(g) = 2NO(g) ΔH = a kJ·mol-1 N2(g) ＋ 3H2(g) = 2NH3(g) ΔH = b kJ·mol-1 2H2(g) ＋ O2(g) = 2H2O(l) ΔH = c kJ·mol-1 反应后恢复至常温常压，①中NH3参与反应的热化学方程式为________。 (5)用间接电化学法除去NO的过程，如图所示： ①已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，写出阴极的电极反应式：________。 ②用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理：__________。 4．（2020·北京丰台·统考一模）加工含硫原油时，需除去其中含硫物质。 （1）铁离子浓度是原油加工中防腐监测的重要指标。测定铁离子浓度前，需去除原油加工产生的酸性废水中的硫化氢及其盐。实验室模拟过程如下。 Ⅰ．将250mL酸性废水置于反应瓶中，加入少量浓盐酸，调节pH小于5。 Ⅱ．在吸收瓶中加入饱和氢氧化钠溶液。 Ⅲ．打开脱气—吸收装置，通入氮气，调节气流速度，使气体依次经过反应瓶和吸收瓶。当吹出气体中H2S体积分数达到标准，即可停止吹气。 已知：含硫微粒的物质的量分数（δ）随pH变化情况如下图所