专题13 环境保护与绿色化学-【竞赛】2024-2025学年高一化学竞赛能力培优精练（人教版2019必修第二册）

专题13 环境保护与绿色化学 模块一：竞赛技巧总结 模块二：易错试题精选 模块三：培优试题精选 模块四：竞赛真题精选 竞赛技巧1 碳中和技术 一、碳捕集技术（Carbon Capture）‌ 1.‌燃烧前捕集‌ （1）‌原理‌：在燃料燃烧前进行气化处理，生成合成气（CO+H2），通过化学溶剂（如胺类）分离出CO2。 （2）‌应用‌：集成煤气化联合循环（IGCC）系统，适用于煤化工和发电厂。 2.‌燃烧后捕集‌ （1）‌原理‌：从燃烧产生的烟道气中捕集低浓度CO2（3%-15%），常用化学吸收法（胺吸收）、物理吸附（多孔材料）或膜分离技术。 （2）‌挑战‌：能耗高、设备庞大，需优化吸附剂材料以提高效率。 3.‌富氧燃烧捕集‌ （1）‌原理‌：在高浓度氧气（>95%）环境中燃烧燃料，生成高纯度CO2烟道气（80%-90%），直接压缩封存。 （2）‌优势‌：简化后续分离流程，但制氧成本较高。 4.‌直接空气碳捕集（DAC）‌ （1）‌原理‌：从大气中直接吸附CO₂，通过化学吸附剂（如胺改性材料）或物理吸附（MOFs）实现。 （2）‌应用‌：小规模试点项目，成本较高但潜力巨大。 ‌二、碳封存技术（Carbon Storage）‌ 1.‌地质封存‌ （1）‌枯竭油气田‌：利用原有地质结构封存CO2，防止泄漏，并可提高石油采收率（EOR）。 （2）‌深部咸水层‌：CO2注入多孔岩石层，通过溶解和矿化作用长期稳定封存。 （3）‌不可开采煤层‌：CO2置换煤层气（CH4），兼具封存与资源化利用。 2.‌海洋封存‌ （1）‌深海溶解‌：将液态CO2注入深海（>3000米），利用高压低温环境使其稳定。 （2）‌矿物封存‌：CO2与海水中的镁、钙离子反应生成碳酸盐矿物，永久固化。 ‌三、碳利用技术（Carbon Utilization）‌ 1.‌工业原料‌ （1）‌合成燃料‌：CO2与绿氢反应生成甲醇、甲烷等（如CO2+3H3→CH3OH+H2O）。 （2）‌化工产品‌：制备尿素、聚碳酸酯等，替代传统石油基原料。 2.‌强化采油（EOR）‌原理‌：将CO2注入油井降低原油黏度，提高采收率的同时实现部分封存。 ‌四、创新技术方向‌ 1.‌超临界CO2技术‌ ‌应用‌：作为“碳捕手”在发电和工业流程中实现高效捕集与循环利用。 ‌优势‌：兼具高扩散性和低粘度，适用于复杂反应体系。 2.‌生物质能碳捕集与封存（BECCS）‌原理‌：利用植物光合作用吸收CO2，燃烧后捕集并封存，实现负排放。 ‌五、辅助技术支撑‌ 1.‌碳监测与核算——‌技术‌：卫星遥感、传感器网络实时监测封存点的CO2稳定性。 2.‌政策与金融工具——‌碳交易市场‌：通过配额交易推动企业减排。 竞赛技巧2 原子经济知识点归纳‌ ‌一、原子经济的定义与核心原则‌ （1）‌定义:原子经济要求反应物的原子‌全部转化为目标产物‌，原子利用率达到‌100%‌，实现化学反应“零废物”排放。‌理想状态‌：反应仅生成目标产物，无需额外处理副产物（如加成反应）。 （2）‌核心原则‌ ①‌原子利用率计算‌：原子利用率=(目标产物的摩尔质量/所有反应物的摩尔质量总和)× 100% ②实例：乙烯（C2H4）与HCl加成生成C2H5Cl，原子利用率=100%。 （3）符合原子经济的反应：无机反应中的化合反应；有机化学反应中的加成反应或加聚反应。 ‌二、原子经济的重要性‌ 1.‌环境意义：少副产物和废物排放，降低污染（如取代反应产生多种氯代烃）。 2.推动绿色化学发展，符合可持续发展目标。 3.‌经济效益‌ 最大化原料利用率，降低生产成本（如避免分离副产物的能耗）。 ‌三、原子经济的应用实例‌ 1.‌加成反应vs取代反应‌ （1）‌乙烯（C2H4）与HCl加成‌：生成一氯乙烷（C2H5Cl），原子利用率100%。 （2）‌乙烷（C2H6）与Cl2取代‌：生成多种氯代物（C2H5Cl、C2H4Cl2等），原子利用率低且产生HCl副产物。 2.‌合成路径优化——‌环氧乙烷合成‌：乙烯催化氧化法（原子经济性100%）优于传统氯醇法（副产HCl）。 ‌四、原子经济的限制因素‌ 1.‌反应转化率与选择性‌ 即使原子利用率高，若反应转化率低或副反应多，仍可能产生废物（如平行反应生成副产物）。 2.需结合催化剂提高选择性和反应效率（如酶催化反应）。 3.‌实际工业挑战：部分反应需高温高压条件，能耗高（如CO2捕集技术。 竞赛技巧3 环境保护热点 一、微塑料污染与可降解材料 1.‌污染现状‌ （1）‌微塑料来源‌：化妆品磨砂颗粒、合成纤维洗涤释放、塑料制品老化分解。 （2）‌危害机制‌：吸附重金属/有机物（如多环芳烃），通过食物链富集危害生物体。 2.‌解决方案‌ （1）‌可降解塑料‌： ①‌聚乳酸（PLA）‌：由乳酸缩聚合成，堆肥条件下分解为CO2和H2O。 ②‌淀粉基材料‌：改性淀粉与聚乙烯醇共混，提高耐水性。 （2）‌替代技术‌：开发超临界CO2清洗剂替代含微塑料的日化产品 3.竞赛题型‌ （1）‌结构分析‌：对比PLA与聚乙烯的化学键稳定性差异。 （2）‌流程设计‌：以玉米秸秆为原料合成PLA的工艺路线图。 二、新能源开发与储能技术 1.‌热点方向‌ （1）‌氢能‌：电解水制氢（质子交换膜技术）、储氢材料（金属有机框架MOFs）。 （2）‌生物燃料‌：纤维素乙醇（酶解木质素工艺）、藻类生物柴油（光生物反应器培养）。 2.‌竞赛考点‌ （1）‌能量转换计算‌：比较氢燃料电池与锂电池的能量密度（单位质量/体积）。 （2）‌材料分析‌：MOFs储氢的吸附等温线及孔径设计原理。 三、水污染治理与资源循环 1.‌治理技术‌ （1）‌重金属去除‌：硫化钠沉淀法（生成HgS、PbS）‌7、植物修复（蜈蚣草富集砷）‌5。 （2）‌有机污染物降解‌：光催化氧化（TiO₂/紫外光分解农药残留）‌7。 2.‌循环经济‌ （1）‌工业废水回用‌：反渗透膜技术回收电镀废水中的金属离子（如Cu2+、Ni2+）。 （2）‌塑料回收‌：PET化学解聚生成对苯二甲酸和乙二醇（闭环再生）‌。 3.‌竞赛考点 （1）‌流程题‌：如设计含Cr(VI)电镀废水的处理及Cr回收工艺流程。 （2）‌平衡计算‌：如计算硫化物沉淀法处理含Pb2+废水的pH范围。‌‌‌ 1．随着社会经济的发展，汽车已进入千家万户，它给人们出行带来方便的同时汽车尾气污染问题也日益突显，汽车尾气中含和固体悬浮颗粒等。用活性炭还原处理氮氧化物是一种实用的氮氧化物转化方法：，可实现氮氧化物无害转化。下列环境问题与汽车尾气的大量排放无关的是 A．酸雨 B．温室效应 C．PM 2.5超标 D．白色污染 2．下列有关环境保护的叙述不正确的是 A．形成酸雨的主要物质是硫的氧化物和氮的氧化物 B．大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程中产生的废气 C．农田秸秆直接焚烧既省时又省力，应大力推广 D．燃煤烟气脱硫的石灰石—石膏法，可将烟气中的二氧化硫转化为硫酸钙 3．化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是 A．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境 B．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不可食用 C．为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术 D．提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染 4．化学与生活息息相关，下列关于生活中的化学说法错误的是（    ） A．近期全球爆发了新型冠状病毒，从化学角度，可用含氯的消毒剂、75%酒精、过氧化氢进行病毒的杀灭 B．汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO 和 NO 反应生成N2和CO2 C．大量燃烧化石燃料排放的废气中含大量CO2、SO2，造成大气污染，从而使雨水 pH=5.6 D．推广使用燃煤脱硫技术，主要是为了防治酸雨 5．2020年6月5日世界环境日聚焦“生物多样性”，主题为“关爱自然，刻不容缓”。下列人类活动对该主题有积极作用的是（    ） A．工业废水直接排放 B．将废旧电池深度填埋 C．加大化石燃料的直接利用 D．改进汽车尾气净化装置 6．化学与生活密切相关，下列说法不正确的是 A．“酸雨”、“臭氧层受损”、“光化学烟雾”都与氮氧化物有关 B．PM2.5作为空气质量预报的一项重要指标，它是指空气中直径小于或等于2.5µm的颗粒物，该值越高，代表空气污染程度越严重 C．静电除尘治理悬浮颗粒污染，其依据是胶体的电泳原理 D．为消除碘缺乏症，卫生部规定食盐中必须加含碘物质，食盐中所加含碘物质是KI 7．2019年3月21日，江苏响水化工厂发生特大爆炸事故。当地环保部门在现场检测到爆炸产生的气体有SO2、氮氧化物、挥发性有机物等。下列说法不正确的是（   ） A．燃煤中加入CaO可以减少SO2气体的排放 B．光化学烟雾的形成与氮氧化物有关 C．SO2随雨水降下可能形成酸雨 D．空气质量报告中有可吸入颗粒、SO2、NO2、CO2 8．习总书记强调“要建设天蓝、地绿、水清的美丽中国，让老百姓在宜居的环境中享受生活。”下列做法与此不相符合的是 A．将煤进行气化处理,既提高煤的综合利用效率，又可减少酸雨的危害 B．将废旧电池进行直接填埋,减少对环境的污染 C．开发核能、太阳能、风能等新能源,减少对矿物能源的依赖 D．利用微生物发酵技术,将植物秸秆、动物粪便等制成沼气 9．化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极的作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是 A．研发可降解高分子材料，减少“白色污染” B．大量开发矿物资源，促进地方经济发展 C．开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用 D．改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放 10．绿色化学概念从一提出来，就明确了它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节都实现净化和无污染的反应途径。下列化工生产中体现绿色化学内涵的是（　　）。 ①减少“三废”排放量 ②考虑有关原材料的再生利用 ③出现污染问题再治理 ④回收未反应的原料、副产物、助溶剂、稳定剂等非反应试剂 ⑤拒绝使用无法替代、无法回收、无法再生和重复使用的有毒副作用、污染明显的原料 A．①③④ B．①②③⑤ C．①②④⑤ D．②③④⑤ 11．“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中，理想状态是反应中原子全部转化为欲制的产物，即原子利用率为100％。以下反应最符合绿色化学概念的是 A．乙烯聚合为聚乙烯高分子材料 B．甲烷与氯气制备一氯甲烷 C．以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜 D．用二氧化硅制备高纯硅 12．从经济效益和环境保护考虑，大量制取硝酸铜最宜采用的方法是 A．Cu+HNO3（浓）→Cu(NO3)2 B．Cu+HNO3（稀）→Cu(NO3)2 C．CuCuOCu(NO3)2 D．Cu+AgNO3→Cu(NO3)2 13．科学家正在研究建立如图所示的二氧化碳新循环体系以解决日益加剧的温室效应等问题，关系图中能反映的化学观点或化学思想有（    ） ①二氧化碳也是一种重要的资源；②光能或电能可以转化为化学能；③燃烧时化学能可以转化为热能；④无机物和有机物可以相互转化；⑤化学变化中元素种类是守恒的 A．①②③ B．①④⑤ C．①②④⑤ D．①②③④⑤ 14．如图甲所示，某河流经工业城市Y市，a处为上游、d处为下游，经对河水检测绘制出图乙，请回答： （1）该河流的污染物主要分布在 。 A．ab段      B．bc段      C．cd段     D．bd段 （2）该河的三种污染源可能是① ；② ；③ 。 （3）对c处水样进行检测，发现其中含有Cu2+，要把Cu2+变成铜单质回收，请写出一种可行的方法： 。 （4）d处污染程度明显降低，请从物理、化学、生物三方面简单分析原因： 。 15．20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。 （1）下列各项属于“绿色化学”要求的是 (填字母)。 A．处理废弃物            B．治理污染点            C．处理有毒物 D．杜绝污染源 （2）在我国西部大开发中，某省为筹建一大型化工基地，征集到下列方案，其中你认为可行的是 (填字母)。 A．建在西部干旱区可以脱贫致富 B．应建在水资源丰富和交通方便且远离城市的郊区 C．企业有权自主选择厂址 D．不宜建在人口稠密的居民区 （3）某化工厂排放的污水中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+、Hg2+四种离子。甲、乙、丙三位学生分别设计了从该污水中回收纯净的金属铜的方案。 甲： 乙： 丙： 在能制得纯铜的方案中，哪一步操作会导致环境污染？ 。应增加哪些措施防止污染？ 。 1．天然海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO3-等离子。火力发电时燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如图所示：下列说法错误的是（　　） A．天然海水pH≈8的原因是由于海水中的CO32-、HCO3-水解 B．“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO3-、SO32-等氧化生成SO42- C．“反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧化后海水中生成的酸 D．“排放”出来的海水中SO42-的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同 【答案】D 2．我国自主研发对二甲苯的绿色合成路线取得新进展，其合成示意图如图。 下列说法正确的是（    ） A．过程①发生了取代反应 B．中间产物M的结构简式为 C．利用相同原理以及相同原料，也能合成邻二甲苯和间二甲苯 D．该合成路线原子利用率为100%，最终得到的产物易分离 3．化学与生活密切相关，下列说法不正确的是 A．灼烧的方法能区分蚕丝和棉纤维 B．酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇 C．CO、甲醛、放射性元素氡(Rn)都是室内空气污染物 D．混凝法、中和法和沉淀法是常用的工业污水处理方法 4．我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程，该历程示意如下。则下列说法不正确的是 A．在和反应生成的总反应中，原子利用率为100％ B．过程中，形成的键只有非极性共价键 C．过程中，有极性共价键发生断裂 D．①→②过程形成了键 5．有关煤的综合利用如图所示，下列说法错误的是    A．煤属于不可再生能源 B．步骤①是将煤在空气中加强热使其分解的过程 C．步骤②中发生反应： D．煤的综合利用可以减少燃煤时SO2等污染物的排放 6．今年春晚长沙分会场的焰火璀璨夺目，燃放烟花时发生反应：，同时在火药中会加入等物质。下列说法正确的是 A．该反应中，氧化产物与还原产物物质的量之比为 B．每生成，被S氧化的C的物质的量为 C．火药中的均不参与化学反应 D．燃放烟花对环境没有污染 7．氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如图）。下列叙述错误的是 A．雾和霾的分散剂相同 B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D．雾霾的形成与过度施用氮肥、燃料燃烧 有关 8．冬季燃煤活动排放的大量活性溴化合物BrCl能通过光解释放溴自由基和氯自由基，从而影响大气中自由基(OH、HO2、RO2)的浓度，其原理循环如图所示。下列说法正确的是 A．活性溴化合物BrCl中含非极性键 B．溴自由基和氯自由基只具有氧化性 C．通过循环大气中OH自由基的浓度降低 D．BrCl的排放会造成臭氧含量减少、水中汞含量超标等 9．氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业；CuCl难溶于水和乙醇，潮湿时易水解氧化。工业以硫化铜精矿为原料，设计符合绿色化学理念的制备CuCl的流程如图： 下列说法错误的是 A．步骤①焙烧产生的有毒气体用NaOH溶液吸收后可用于③的循环利用 B．步骤②中可以用硝酸代替硫酸，不影响后续处理 C．步骤③离子方程式： D．步骤④用乙醇洗涤的目的是使CuCl加速干燥，防止发生水解氧化 10．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机。有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是    A．该构想只涉及了太阳能与电能的转换 B．氢能源是一次能源，目前已被普遍使用 C．氢气不易贮存和运输，所以无开发利用价值 D．发展氢能源可减少温室气体排放，符合“绿色化学” 11．铁及其化合物与生产、生活关系密切。 （1）下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。 ①该电化腐蚀称为 。 ②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是 (填字母)。 （2）用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下： ①步骤I若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为 。 ②步骤Ⅱ中发生反应：4Fe(NO3)2＋O2＋(2n＋4)H2O＝2Fe2O3·nH2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为 。 ③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是 (任写一项)。 （3）已知t℃时，反应FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)的平衡常数K＝0.25。 ①t℃时，反应达到平衡时n(CO)：n(CO2)＝ 。 ②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入xmolCO，t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x＝ 。 12．NOx、SO2是主要的大气污染物，能引发雾霾、光化学烟雾及酸雨。 （1）NO2会产生硝酸型酸雨，硝酸型酸雨中主要溶质的化学式为 。 （2）目前新出厂的汽车均加装尿素[CO（NH2）2]箱，尾气中NO、NO2及尿素以物质的量之比1:1：1加热催化生成无害气体的化学方程式为 。 （3）氨化法同时脱硫脱硝的原理如下（已知NH4NO2在浓度较大时会分解） ①“催化氧化”的目的是 。 ②最终得到副产品的主要成分为 （填化学式）。 ③相同条件下用氨水作吸收剂，NOx的脱除率与pH及的关系如图所示。 pH及其他条件相同时，的比值越大，NOx的拖出率也越大，其主要原因是 。 13．如图为我国新疆阿勒泰大气背景监测点。监测点安装的监测设备可日常监测二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮及臭氧等污染物。NO分子因污染空气而臭名昭著，近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究热点，NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题。 （1）NO的危害在于 (填编号)。 A．破坏臭氧层          B．高温下能使一些金属氧化 C．造成酸雨            D．与人体血红蛋白结合 （2）汽车尾气中含有NO和CO，消除这两种物质对大气的污染，通常采用的方法是安装催化转化器，使他们发生化学反应转化成无毒气体，则该反应的化学反应方程式为 。 （3）氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解，产生氯原子，氯原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3)。有关反应如下：Cl+O3→ClO+O2；ClO+O→Cl+O2；总反应：2O3→3O2。在上述臭氧变成氧气的反应过程中，Cl是 。 （4）氮氧化物（如NO2、NO等）进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。用氢氧化钠溶液可吸收废气中的氮氧化物。反应的化学方程式如下：NO2+NO+2NaOH═2NaNO2+H2O ① 2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O ② 将336mLNO、112mLNO2和112mLN2O4的混合气体(体积均折算成标准状况的气体体积)缓缓通入盛有0.3mol/LNaOH溶液的烧杯中，气体恰好被完全吸收，则至少需要NaOH溶液的体积为 。 （5）氨气(NH3)也可用来处理氮氧化物.例如，氨气与二氧化氮反应：8NH3+6NO2=7N2+12H2O。若某工厂排出废气中NO2含量为0.5%(体积分数)，则处理1.0×103m3(标准状况)这种废气，需要 千克氨气(计算结果保留2位小数)。 14．合理利用资源，加强环境保护，实施低碳经济是今后经济生活主流。据此回答下列问题： （1）下列措施有利于有效减少二氧化碳的是 (填字母)。 a．植树造林，保护植被 b．推广使用节能电器，使用空调时夏季温度不宜设置过低，冬天不宜过高 c．大力发展风能、潮汐能发电，大力推行太阳能的综合开发 d．加大对石油的开采，并鼓励使用液化石油气 （2）用CO2合成燃料甲醇(CH3OH)是碳减排的新方向。现进行如下实验：某温度下，在体积为0.5 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。该反应的能量变化如图所示。 ①该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。 ②能判断该反应已达化学平衡状态的标志是 (填字母)。 a．CO2体积分数保持不变        b．容器中混合气体的质量保持不变 c．混合气体的平均相对分子质量保持不变 d．CO2的生成速率与H2O的生成速率相等 e．容器中CO2浓度与H2浓度之比为1∶3 ③现测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。 从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)= ；此时，CO2的转化率为 。 （3）在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) 。催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心，在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得CO2转化率随温度变化的影响如图所示： 对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是 ，使用的合适温度约为 ℃。 15．、、NO是有害气体，有多种方法处理有害气体的工艺。 Ⅰ．一种脱除回收硫碘工艺的两个阶段主要反应分别如下： 第一阶段： 第二阶段： （1）该工艺需控制第一阶段与第二阶段参加反应的的物质的量之比约为1：2.若过大，会导致 。 （2）溶液脱除空气中并再生的原理如图所示。溶液脱除空气中的总反应化学方程式为 。 Ⅱ．有氧条件下，NO在催化剂作用下可被还原为。在钒基催化剂作用下的脱硝反应机理如图所示。 （3）根据如图机理，等物质的量的NO、在有氧条件下的总化学方程式是 。 （4）按上述图中、NO和的比例进行催化脱硝反应。相同反应时间，和NO的转化率与温度的关系如图所示，200℃后，NO转化率急剧下降的原因是 。 （5）羟基自由基(HO·)也可以用于脱硫脱硝。如图表示光催化氧化技术可生成HO·；光照时，价带失去电子产生有强氧化性的空穴，价带上直接转化为HO·；描述产生HO·的另一种过程： 。 1．（2017高二·湖南·竞赛）2017年第48个世界地球日的主题为“节约集约利用资源，倡导绿色简约生活——讲好我们的地球故事”。下列举措不符合这一主题的是 A．控制含磷洗涤剂的生产和使用，防止水体富营养化，保护水资源 B．开发太阳能、风能等新能源，减少对煤、石油等化石资源的开采 C．研究采煤、采油新技术，尽量提高产量以满足工业生产的快速发展 D．减少资源消耗，增加资源的重复使用，实现资源的循环再生 2．（2014高二·广东·竞赛）化学与生活、环境密切相关。下列有关说法中，正确的是 ①加碘食盐中的“碘”是碘单质；②含氟牙膏的固齿效果比普通牙膏更好；③使用含磷洗涤剂后的废水不经处理直接排放，会使水体富营养化而被污染；④推广使用“无铅汽油”可减少环境污染；⑤“白色污染”通常指废弃的白色塑料垃圾。 A．①②③ B．②③④ C．①④⑤ D．全部正确 3．（2013高二·湖北·竞赛）PM2.5 指标已列入国家环境空气质量标准(API)。 PM2.5 是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质，对人体健康和大气环境质量影响更大。下列有关说法不正确的是 A．灰霾主要由PM2.5组成 B．PM2.5 颗粒直径小，表面积大，吸附能力强，吸附有毒物会增强它的毒性 C．PM2.5产生的主要来源，是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物 D．空气污染指数(API)的数值越大，说明空气质量越好 4．（2010高一·广西·竞赛）如下气体：①CO2、②CH4、③N2O、④O3、⑤含氯氟烃、⑥水气。属于温室气体的是 A．①和② B．①②⑤ C．①②③④⑤ D．①②③④⑤⑥ 5．（2017高二·河南·竞赛）2015年，我省的雾霾现象明显好转，雾霾中含有大量的PM2.5，PM2.5首次被纳入标准。PM的英文全称为particulate matter(颗粒物) ，可吸入颗粒物又称为PM10，PM2. 5.又称为“细颗粒物”，下列说法错误的是 A．PM2.5值越大，形成雾霾天气的可能性越大。 B．PM2.5容易附着有毒有害物质，尤其是重金属，对人体造成危害 C．城市由于汽车尾气的大量排放，比农村形成雾霾天气的可能性更大 D．氟利昂作制冷剂会加剧雾霾天气的形成 6．（2018高二·安徽·竞赛）化学与生活密切相关。下列说法正确的是 A．PM2.5是指粒径大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物 B．开发全降解CO2塑料，可缓解日益严重的白色污染 C．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放 D．可燃冰是我国目前推广使用的清洁燃料 7．（2017高一·浙江温州·竞赛）下列说法不正确的是 A．光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济 B．燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施 C．纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子，其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附 D．Ba2+浓度较高时危害健康，但BaSO4可服人体内，作为造影剂用于X-射线检查肠胃道疾病 8．（2012高二·浙江·竞赛）国家环保部对《环境空气质量标准》重新作了修订，其中有“增设了颗粒物(PM2.5)浓度限值，增设了臭氧8小时平均浓度限值”“调整了污染物项目及监测规范”等等。下列有关说法不正确的是 A．臭氧与空气中的一些碳氢化合物发生作用后会产生光化学烟雾，光化学烟雾对人体健康、植物生长等有严重危害 B．高空中臭氧层能够吸收太阳紫外线，为地球上的生物提供了天然的保护屏障，但低空的臭氧是污染气体，会给人体造成伤害 C．化石类燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产等过程中都是造成二氧化硫污染的重要原因 D．我省杭甬等七市从3月25日开始发布空气中的PM2.5检测值。PM2.5是指空气中直径≤2.5pm的固体颗粒或液滴的总称 9．（2022高一上·陕西西安·竞赛）“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如图所示(部分条件及物质未标出)。 下列有关该方法的叙述中正确的是 A．能耗小是该方法的一大优点 B．整个过程中，只有一种物质可以循环利用 C．“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤 D．该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品 10．（2022高一·浙江温州·竞赛）生活中遇到的问题，常常涉及化学知识，下列说法不正确的是 A．“绿色食品”、“白色污染”、“赤潮”主要都不是在说颜色 B．生活污水、农药和难分解的有机物等会造成水体污染 C．“酸可以除锈”、“洗涤剂可以去油”都是发生了化学变化 D．许多合金比组成合金的纯金属强度和硬度更高、抗腐蚀性能更好 11．（2022高二上·安徽阜阳·竞赛）随着当今社会的发展，科技正在不断改变我们的生活方式，而我们所使用的支付方式也开始向着数字化的方向转变，支付宝正是其中的一个例子。而随着第19届亚运会的接近，支付宝的“蚂蚁森林”中也出现了“亚运碳中和”的选项，为国家的“双碳”目标做出自己的贡献。下列有关“碳中和”“碳达峰”的说法正确的是 A．碳中和一般是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，达到绝对的“零排放”。 B．“双碳”中的碳指的就是石油、煤炭、木材等由碳元素构成的自然资源，“碳”的耗用导致全球变暖的元凶“二氧化碳” 制造得多，所以我们认为“二氧化碳”也是大气污染物。 C．2018年10月，支付宝蚂蚁森林种树模式被正式纳入国家义务植树体系。截至20年9月，已经有超5.5亿用户参与蚂蚁森林，种植了超过两亿棵树，这有利于实现“碳中和”。 D．“低碳”“碳足迹”等词汇近年来成为国内外的热门用语。这里的“碳”的指向和“碳中和”“碳达峰”中的“碳”指向相同，都是指石油、煤炭、木材等由碳元素构成的自然资源。 12．（2023高一上·湖南邵阳·竞赛）垃圾分类是生态文明的进步，也是每个人都能参与的环境保护方式。下列关于垃圾处理的说法不正确的是 A．被污染的餐巾纸属于可回收垃圾 B．废蓄电池属于有害垃圾 C．厨余垃圾经发酵可制成肥料 D．废医用塑料不可回收制造餐具 13．（2023高二·贵州遵义·竞赛）化学与生活、环境、生产密切相关。下列叙述正确的是 A．燃料的脱硫、NOx的催化转化都是减少温室效应的措施 B．节假日为了增加节日气氛燃放烟花，是利用了一些金属的焰色反应 C．火箭表面的石墨烯涂层属于新型有机非金属材料 D．光化学烟雾、臭氧层空洞的形成与氮氧化合物有关，温室效应的形成与氮氧化合物无关 14．（2010高一·广西·竞赛）2010年2月12日，权威的自然科学杂志“Science”报 导了我国科学家的一个研究结果：近30年，我国土壤的pH值下降0.13到0.80个单位。也就是说，中国的土壤正在酸化，引起酸化的原因是 和 。酸性过强的土壤容易造成植物铝中毒。原因是 。 15．（2007高二上·全国·竞赛）已经探明，我国南海跟世界上许多海域一样，海底有极其丰富的甲烷资源。其总量超过已知蕴藏在我国陆地下的天然气总量的一半。据报导，这些蕴藏在海底的甲烷是高压下形成的固体，是外观像冰的甲烷水合物。 （1）试设想，若把它从海底取出，拿到地面上，它将有什么变化 ？它的晶体是分子晶体、离子晶体还是原子晶体 ？你作出判断的根据是什么 ？ （2）已知每1立方米这种晶体能释放出164立方米的甲烷气体，试估算晶体中水与甲烷的分子比(不足的数据由自己假设，只要假设得合理均按正确论) 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题13 环境保护与绿色化学 模块一：竞赛技巧总结 模块二：易错试题精选 模块三：培优试题精选 模块四：竞赛真题精选 竞赛技巧1 碳中和技术 一、碳捕集技术（Carbon Capture）‌ 1.‌燃烧前捕集‌ （1）‌原理‌：在燃料燃烧前进行气化处理，生成合成气（CO+H2），通过化学溶剂（如胺类）分离出CO2。 （2）‌应用‌：集成煤气化联合循环（IGCC）系统，适用于煤化工和发电厂。 2.‌燃烧后捕集‌ （1）‌原理‌：从燃烧产生的烟道气中捕集低浓度CO2（3%-15%），常用化学吸收法（胺吸收）、物理吸附（多孔材料）或膜分离技术。 （2）‌挑战‌：能耗高、设备庞大，需优化吸附剂材料以提高效率。 3.‌富氧燃烧捕集‌ （1）‌原理‌：在高浓度氧气（>95%）环境中燃烧燃料，生成高纯度CO2烟道气（80%-90%），直接压缩封存。 （2）‌优势‌：简化后续分离流程，但制氧成本较高。 4.‌直接空气碳捕集（DAC）‌ （1）‌原理‌：从大气中直接吸附CO₂，通过化学吸附剂（如胺改性材料）或物理吸附（MOFs）实现。 （2）‌应用‌：小规模试点项目，成本较高但潜力巨大。 ‌二、碳封存技术（Carbon Storage）‌ 1.‌地质封存‌ （1）‌枯竭油气田‌：利用原有地质结构封存CO2，防止泄漏，并可提高石油采收率（EOR）。 （2）‌深部咸水层‌：CO2注入多孔岩石层，通过溶解和矿化作用长期稳定封存。 （3）‌不可开采煤层‌：CO2置换煤层气（CH4），兼具封存与资源化利用。 2.‌海洋封存‌ （1）‌深海溶解‌：将液态CO2注入深海（>3000米），利用高压低温环境使其稳定。 （2）‌矿物封存‌：CO2与海水中的镁、钙离子反应生成碳酸盐矿物，永久固化。 ‌三、碳利用技术（Carbon Utilization）‌ 1.‌工业原料‌ （1）‌合成燃料‌：CO2与绿氢反应生成甲醇、甲烷等（如CO2+3H3→CH3OH+H2O）。 （2）‌化工产品‌：制备尿素、聚碳酸酯等，替代传统石油基原料。 2.‌强化采油（EOR）‌原理‌：将CO2注入油井降低原油黏度，提高采收率的同时实现部分封存。 ‌四、创新技术方向‌ 1.‌超临界CO2技术‌ ‌应用‌：作为“碳捕手”在发电和工业流程中实现高效捕集与循环利用。 ‌优势‌：兼具高扩散性和低粘度，适用于复杂反应体系。 2.‌生物质能碳捕集与封存（BECCS）‌原理‌：利用植物光合作用吸收CO2，燃烧后捕集并封存，实现负排放。 ‌五、辅助技术支撑‌ 1.‌碳监测与核算——‌技术‌：卫星遥感、传感器网络实时监测封存点的CO2稳定性。 2.‌政策与金融工具——‌碳交易市场‌：通过配额交易推动企业减排。 竞赛技巧2 原子经济知识点归纳‌ ‌一、原子经济的定义与核心原则‌ （1）‌定义:原子经济要求反应物的原子‌全部转化为目标产物‌，原子利用率达到‌100%‌，实现化学反应“零废物”排放。‌理想状态‌：反应仅生成目标产物，无需额外处理副产物（如加成反应）。 （2）‌核心原则‌ ①‌原子利用率计算‌：原子利用率=(目标产物的摩尔质量/所有反应物的摩尔质量总和)× 100% ②实例：乙烯（C2H4）与HCl加成生成C2H5Cl，原子利用率=100%。 （3）符合原子经济的反应：无机反应中的化合反应；有机化学反应中的加成反应或加聚反应。 ‌二、原子经济的重要性‌ 1.‌环境意义：少副产物和废物排放，降低污染（如取代反应产生多种氯代烃）。 2.推动绿色化学发展，符合可持续发展目标。 3.‌经济效益‌ 最大化原料利用率，降低生产成本（如避免分离副产物的能耗）。 ‌三、原子经济的应用实例‌ 1.‌加成反应vs取代反应‌ （1）‌乙烯（C2H4）与HCl加成‌：生成一氯乙烷（C2H5Cl），原子利用率100%。 （2）‌乙烷（C2H6）与Cl2取代‌：生成多种氯代物（C2H5Cl、C2H4Cl2等），原子利用率低且产生HCl副产物。 2.‌合成路径优化——‌环氧乙烷合成‌：乙烯催化氧化法（原子经济性100%）优于传统氯醇法（副产HCl）。 ‌四、原子经济的限制因素‌ 1.‌反应转化率与选择性‌ 即使原子利用率高，若反应转化率低或副反应多，仍可能产生废物（如平行反应生成副产物）。 2.需结合催化剂提高选择性和反应效率（如酶催化反应）。 3.‌实际工业挑战：部分反应需高温高压条件，能耗高（如CO2捕集技术。 竞赛技巧3 环境保护热点 一、微塑料污染与可降解材料 1.‌污染现状‌ （1）‌微塑料来源‌：化妆品磨砂颗粒、合成纤维洗涤释放、塑料制品老化分解。 （2）‌危害机制‌：吸附重金属/有机物（如多环芳烃），通过食物链富集危害生物体。 2.‌解决方案‌ （1）‌可降解塑料‌： ①‌聚乳酸（PLA）‌：由乳酸缩聚合成，堆肥条件下分解为CO2和H2O。 ②‌淀粉基材料‌：改性淀粉与聚乙烯醇共混，提高耐水性。 （2）‌替代技术‌：开发超临界CO2清洗剂替代含微塑料的日化产品 3.竞赛题型‌ （1）‌结构分析‌：对比PLA与聚乙烯的化学键稳定性差异。 （2）‌流程设计‌：以玉米秸秆为原料合成PLA的工艺路线图。 二、新能源开发与储能技术 1.‌热点方向‌ （1）‌氢能‌：电解水制氢（质子交换膜技术）、储氢材料（金属有机框架MOFs）。 （2）‌生物燃料‌：纤维素乙醇（酶解木质素工艺）、藻类生物柴油（光生物反应器培养）。 2.‌竞赛考点‌ （1）‌能量转换计算‌：比较氢燃料电池与锂电池的能量密度（单位质量/体积）。 （2）‌材料分析‌：MOFs储氢的吸附等温线及孔径设计原理。 三、水污染治理与资源循环 1.‌治理技术‌ （1）‌重金属去除‌：硫化钠沉淀法（生成HgS、PbS）‌7、植物修复（蜈蚣草富集砷）‌5。 （2）‌有机污染物降解‌：光催化氧化（TiO₂/紫外光分解农药残留）‌7。 2.‌循环经济‌ （1）‌工业废水回用‌：反渗透膜技术回收电镀废水中的金属离子（如Cu2+、Ni2+）。 （2）‌塑料回收‌：PET化学解聚生成对苯二甲酸和乙二醇（闭环再生）‌。 3.‌竞赛考点 （1）‌流程题‌：如设计含Cr(VI)电镀废水的处理及Cr回收工艺流程。 （2）‌平衡计算‌：如计算硫化物沉淀法处理含Pb2+废水的pH范围。‌‌‌ 1．随着社会经济的发展，汽车已进入千家万户，它给人们出行带来方便的同时汽车尾气污染问题也日益突显，汽车尾气中含和固体悬浮颗粒等。用活性炭还原处理氮氧化物是一种实用的氮氧化物转化方法：，可实现氮氧化物无害转化。下列环境问题与汽车尾气的大量排放无关的是 A．酸雨 B．温室效应 C．PM 2.5超标 D．白色污染 【答案】D 【解析】A.汽车尾气中的氮氧化物、SO2可分别形成硝酸型、硫酸型酸雨，酸雨与汽车尾气的大量排放有关；B.汽车尾气中的CO2可造成温室效应，温室效应与汽车尾气的大量排放有关；C.汽车尾气中固体悬浮颗粒等会导致PM2.5超标，PM2.5超标与汽车尾气的大量排放有关；D.白色污染是对废塑料污染环境现象的一种形象称谓，与汽车尾气的大量排放无关；答案选D。 2．下列有关环境保护的叙述不正确的是 A．形成酸雨的主要物质是硫的氧化物和氮的氧化物 B．大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程中产生的废气 C．农田秸秆直接焚烧既省时又省力，应大力推广 D．燃煤烟气脱硫的石灰石—石膏法，可将烟气中的二氧化硫转化为硫酸钙 【答案】C 【解析】A．形成酸雨的主要物质是SO2,NO2,NO等，A正确；B．化石燃料燃烧的废气主要是硫的氧化物和氮氧化物，造成大气污染，B正确；C．农田秸秆直接焚烧会造成空气污染，C错误；D．燃煤烟气脱硫的石灰石—石膏法，先发生，再发生， D正确；故选C。 3．化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是 A．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境 B．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不可食用 C．为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术 D．提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染 【答案】B 【解析】A.用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约能源，减少污染物的排放，有利于环境保护，所以A选项是正确的；B.食品添加剂不全对人体有害，但对人体有害的应严格控制用量，并不是一盖杜绝，故B错误；C.废旧电池中含有汞、镉和铅等重金属元素，对人体有害，应积极开发废电池的综合利用技术，充分回收利用，所以C选项是正确的；D.塑料袋的主要分成为聚乙烯，难以降解，易导致白色污染，应控制使用，所以D选项是正确的。 答案选B。 4．化学与生活息息相关，下列关于生活中的化学说法错误的是（    ） A．近期全球爆发了新型冠状病毒，从化学角度，可用含氯的消毒剂、75%酒精、过氧化氢进行病毒的杀灭 B．汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO 和 NO 反应生成N2和CO2 C．大量燃烧化石燃料排放的废气中含大量CO2、SO2，造成大气污染，从而使雨水 pH=5.6 D．推广使用燃煤脱硫技术，主要是为了防治酸雨 【答案】C 【解析】A．新型冠状病毒主要成分是蛋白质，含氯的消毒剂、75%酒精、过氧化氢进行病毒能够使蛋白质发生变性，因而具有杀菌消毒作用，从而可以将病毒杀灭，故A正确；B．汽车的排气管上装有“催化转化器”，可以使有毒的CO和NO发生氧化还原反应转化为空气的成分N2和CO2，从而减少空气中污染物的含量，故B正确；C．大量燃烧化石燃料排放的废气中含大量CO2溶于水产生碳酸，碳酸电离产生H+，使雨水pH=5.6，SO2溶于水产生H2SO3，H2SO3的酸性比H2CO3强，从而使雨水的pH＜5.6，故C错误；D．硫氧化物是形成酸雨的主要物质，推广使用燃煤脱硫技术可减少氮氧化物和硫氧化物的排放，可有效防治酸雨形成，故D正确；答案选C。 5．2020年6月5日世界环境日聚焦“生物多样性”，主题为“关爱自然，刻不容缓”。下列人类活动对该主题有积极作用的是（    ） A．工业废水直接排放 B．将废旧电池深度填埋 C．加大化石燃料的直接利用 D．改进汽车尾气净化装置 【答案】D 【解析】A. 工业废水中含有很多有毒物质，能污染水资源，废水应经过处理达标后才能排放，A错误；B. 废旧电池中的重金属能污染水资源，应回收处理，不能深度填埋，B错误 C. 化石燃料如煤中含有硫元素，燃烧后能产生粉尘和二氧化硫，形成酸雨，污染环境，化石燃料直接利用形成污染且燃烧效率低浪费能源， C错误；D. 改进汽车尾气净化装置，可以将汽车尾气中产生的一氧化碳和氮的氧化物反应生成无污染的氮气和二氧化碳，D正确。 6．化学与生活密切相关，下列说法不正确的是 A．“酸雨”、“臭氧层受损”、“光化学烟雾”都与氮氧化物有关 B．PM2.5作为空气质量预报的一项重要指标，它是指空气中直径小于或等于2.5µm的颗粒物，该值越高，代表空气污染程度越严重 C．静电除尘治理悬浮颗粒污染，其依据是胶体的电泳原理 D．为消除碘缺乏症，卫生部规定食盐中必须加含碘物质，食盐中所加含碘物质是KI 【答案】D 【解析】A．“酸雨“、“臭氧层受损“、“光化学烟雾“都与氮氧化物有关，故A正确；B．PM2.5作为空气质量预报的一项重要指标，它是指空气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物，PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量，这个值越高，代表空气污染越严重，故B正确；C．静电除尘就是运用悬浮颗粒的胶粒带负电荷，在外加电场作用下，向阳极移动，从而达除尘的效果，其依据是胶体的电泳原理，故C正确；D．为消除碘缺乏症，卫生部规定食盐中必须加含碘物质。在食盐中所加含碘物质是碘酸钾(KIO3)，故D错误；故答案为D。 7．2019年3月21日，江苏响水化工厂发生特大爆炸事故。当地环保部门在现场检测到爆炸产生的气体有SO2、氮氧化物、挥发性有机物等。下列说法不正确的是（   ） A．燃煤中加入CaO可以减少SO2气体的排放 B．光化学烟雾的形成与氮氧化物有关 C．SO2随雨水降下可能形成酸雨 D．空气质量报告中有可吸入颗粒、SO2、NO2、CO2 【答案】D 【解析】A 项、加入氧化钙可与煤燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙，二氧化硫排放量减少，故A正确；B项、光化学烟雾的形成主要是汽车尾气排放出的氮氧化物发生复杂的变化造成的，故B正确；C项、酸雨的形成主要是由于化石燃料燃烧排放的废气中含有大量的二氧化硫或氮氧化物所致，故C正确；D项、空气质量报告主要报告有害气体和固体颗粒物，二氧化硫、二氧化氮为有毒气体，可吸入颗粒，都是空气质量报告内容，二氧化碳是空气的成分之一，没有列入空气质量报告，故D错误。故选D。 8．习总书记强调“要建设天蓝、地绿、水清的美丽中国，让老百姓在宜居的环境中享受生活。”下列做法与此不相符合的是 A．将煤进行气化处理,既提高煤的综合利用效率，又可减少酸雨的危害 B．将废旧电池进行直接填埋,减少对环境的污染 C．开发核能、太阳能、风能等新能源,减少对矿物能源的依赖 D．利用微生物发酵技术,将植物秸秆、动物粪便等制成沼气 【答案】B 【解析】A.推广煤的干馏、气化、液化技术，提供清洁、高效燃料和基础化工原料，提高煤的使用率，减少污染性气体的排放，减少酸雨的危害，A项正确；B.废旧电池中含有重金属离子，如果直接填埋，会对土壤造成污染，B项错误；C.开发新能源，如核能、太阳能、风能等，减少对矿物能源的依赖，符合“促进低碳经济”宗旨，C项正确；D.推广利用微生物发酵技术，将植物秸秆、动物粪便等制成沼气以替代液化石油气，减少污染性气体的排放，D项正确；答案选B。 9．化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极的作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是 A．研发可降解高分子材料，减少“白色污染” B．大量开发矿物资源，促进地方经济发展 C．开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用 D．改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放 【答案】B 【解析】分析：减少化石燃料的使用、开发新能源、减少污染物的排放等，可实现社会可持续发展；大量开发矿物资源，会使资源匮乏，不符合社会可持续发展理念。 详解：A项，研发可降解高分子材料，减少聚乙烯等塑料制品的使用，减少“白色污染”，符合社会可持续发展的理念；B项，大量开发矿物资源，促进地方经济发展，会使资源匮乏，不符合社会可持续发展的理念；C项，化石燃料属于非再生能源，开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用，减少CO2、SO2等的排放，符合社会可持续发展的理念；D项，汽车尾气中含大量氮氧化物、CO等，氮氧化物、CO都属于大气污染物，改进汽车尾气净化技术，可减少大气污染物的排放，符合社会可持续发展的理念；答案选B。 10．绿色化学概念从一提出来，就明确了它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节都实现净化和无污染的反应途径。下列化工生产中体现绿色化学内涵的是（　　）。 ①减少“三废”排放量 ②考虑有关原材料的再生利用 ③出现污染问题再治理 ④回收未反应的原料、副产物、助溶剂、稳定剂等非反应试剂 ⑤拒绝使用无法替代、无法回收、无法再生和重复使用的有毒副作用、污染明显的原料 A．①③④ B．①②③⑤ C．①②④⑤ D．②③④⑤ 【答案】C 【解析】绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，即减少或消除危险物质的使用和产生的化学品和过程的设计。绿色化学与污染控制化学不同。污染控制化学研究的对象是对已被污染的环境进行治理的化学技术与原理，使之恢复到被污染前的面目。绿色化学的理想是使污染消除在产生的源头，使整个合成过程和生产过程对环境友好，不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，这是从根本上消除污染的对策。③出现污染问题再治理属于污染控制化学。故答案选C。 11．“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中，理想状态是反应中原子全部转化为欲制的产物，即原子利用率为100％。以下反应最符合绿色化学概念的是 A．乙烯聚合为聚乙烯高分子材料 B．甲烷与氯气制备一氯甲烷 C．以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜 D．用二氧化硅制备高纯硅 【答案】A 【解析】A中是加聚反应，反应物全部转化为生成物，A符合。B是取代反应，C中有水和NO2生成，D中有CO生成，所以原子的利用率达不到100%，答案选A。 12．从经济效益和环境保护考虑，大量制取硝酸铜最宜采用的方法是 A．Cu+HNO3（浓）→Cu(NO3)2 B．Cu+HNO3（稀）→Cu(NO3)2 C．CuCuOCu(NO3)2 D．Cu+AgNO3→Cu(NO3)2 【答案】C 【解析】A．Cu+4 HNO3（浓）＝Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，NO2是有毒气体，污染环境，故A错误；B．3 Cu+8HNO3（稀）＝3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，NO是有毒气体，污染环境，故B错误；C．2Cu+O22CuO，CuO+2HNO3＝Cu（NO3）2+H2O，该反应过程没有有毒气体生成，不污染环境，且硝酸利用率高，节约原料，故C正确；D．硝酸银成本较高，不经济，同时硝酸银会对环境造成一定的污染，主要是重金属污染，故D错误；综上所述，答案为C。 13．科学家正在研究建立如图所示的二氧化碳新循环体系以解决日益加剧的温室效应等问题，关系图中能反映的化学观点或化学思想有（    ） ①二氧化碳也是一种重要的资源；②光能或电能可以转化为化学能；③燃烧时化学能可以转化为热能；④无机物和有机物可以相互转化；⑤化学变化中元素种类是守恒的 A．①②③ B．①④⑤ C．①②④⑤ D．①②③④⑤ 【答案】D 【解析】①从图示中可以看出，二氧化碳和氢气在一定条件下可以转化为甲醇等能源，二氧化碳在很多工业和农业中有大量的应用，所以二氧化碳也是一种重要的资源，①正确；②水在光催化剂或电解生成氢气和氧气，体现了光能或电能可以转化为化学能，②正确；③液化石油气、汽油、甲醇等有机物的燃烧，都说明了燃烧时化学能可以转化为热能和光能，③正确；④液化石油气、汽油、甲醇转化为二氧化碳，无机物二氧化碳和氢气在复合催化剂的催化作用下可以转化为甲醇等有机物，说明无机物和有机物可以相互转化，④正确；⑤由图可知，混合气分离出二氧化碳，水分解生成氢气，二氧化碳和氢气在一定条件下可以转化为甲醇等能源都遵循化学变化中元素种类守恒的原则，⑤正确；答案选D。 14．如图甲所示，某河流经工业城市Y市，a处为上游、d处为下游，经对河水检测绘制出图乙，请回答： （1）该河流的污染物主要分布在 。 A．ab段      B．bc段      C．cd段     D．bd段 （2）该河的三种污染源可能是① ；② ；③ 。 （3）对c处水样进行检测，发现其中含有Cu2+，要把Cu2+变成铜单质回收，请写出一种可行的方法： 。 （4）d处污染程度明显降低，请从物理、化学、生物三方面简单分析原因： 。 【答案】（1）B （2）工业废水 生活污水 生活垃圾及工业废渣 （3）加过量铁粉，过滤后加盐酸，清洗干燥得铜 （4）物理沉降，物质之间相互反应，生物降解 【解析】生活污水、工业废水是水体的两个主要污染源，河流经市区受到污染，到下游时经过沉降、生物降解、物质之间的反应会使污染程度下降。 【解析】（1）根据图甲、乙可知，该河流的污染物主要分布在bc段，答案为B； （2）生活污水、工业废水是水体的两个主要污染源，则该河的三种污染源可能是①生活污水，②工业废水，③生活垃圾及工业废渣； （3）可利用加入还原剂使Cu2+变成铜单质，如加入过量的铁粉，过滤后加盐酸，清洗干燥得铜； （4）通过物理沉降，物质之间相互反应，生物降解的方法，使d处污染程度明显降低。 15．20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。 （1）下列各项属于“绿色化学”要求的是 (填字母)。 A．处理废弃物            B．治理污染点            C．处理有毒物 D．杜绝污染源 （2）在我国西部大开发中，某省为筹建一大型化工基地，征集到下列方案，其中你认为可行的是 (填字母)。 A．建在西部干旱区可以脱贫致富 B．应建在水资源丰富和交通方便且远离城市的郊区 C．企业有权自主选择厂址 D．不宜建在人口稠密的居民区 （3）某化工厂排放的污水中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+、Hg2+四种离子。甲、乙、丙三位学生分别设计了从该污水中回收纯净的金属铜的方案。 甲： 乙： 丙： 在能制得纯铜的方案中，哪一步操作会导致环境污染？ 。应增加哪些措施防止污染？ 。 【答案】（1）D （2）BD （3）丙方案的第③步 增加冷凝回收汞的装置 【解析】（1）绿色化学是“预防污染”的手段，目标是研究和寻找能充分利用的无毒害材料，应从“源头”上杜绝污染，A．处理废弃物是污染治理措施，污染已经产生，不是从源头消除污染，不符合绿色化学，故A不符合题意；B．治理污染点，污染已经产生，不是从源头消除污染，不符合绿色化学，故B不符合题意；C．减少有毒物，没有根除有毒物质，不是从源头消除污染，不符合绿色化学，故C不符合题意；D．杜绝污染源是从源头消除污染，符合绿色化学理念，故D符合题意；故答案为D； （2）A．建在干旱区缺乏水分，不利于化工企业的运作，故A不符合题意；B．大型化工企业必须水源充足，交通方便，不能污染居民区，即远离城市的郊区，故B符合题意；C．不能乱选择基地，必须保证水源充足，交通方便，不能污染居民，故C不符合题意；D．由于大型化工企业具有污染性，不能建在居民区附近，故D符合题意；答案为BD； （3）甲方案：加入过量NaOH溶液，滤渣为Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2等，加热得到MgO、Fe2O3、CuO等，最后得到金属铜中含有Fe，甲方案得不到纯净的铜；乙方案：加入Fe过量，滤渣中含有Cu、Fe、Hg，加热时，Fe、Cu转化成金属氧化物，用氢气还原金属氧化物，得到Cu和Fe，即乙方案不能得到纯净的铜；丙方案中：由于铁的活动性比铜、汞强，污水中加入过量的铁粉后得滤渣的成分为铜、汞和过量的铁，滤渣中铜、汞不与盐酸反应，铁与盐酸反应，滤渣变成铜、汞的混合物，加热汞转化成汞蒸气挥发出来，铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜采用氢气还原可得到纯净的铜，即第③步中，由于汞的沸点低、易挥发、有毒，会造成环境污染；要想防止汞污染的产生就得需要对汞蒸气进行处理，以防止汞蒸气挥发到空气中导致污染；故答案为丙方案的第③步；增加冷凝回收汞的装置。 1．天然海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO3-等离子。火力发电时燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如图所示：下列说法错误的是（　　） A．天然海水pH≈8的原因是由于海水中的CO32-、HCO3-水解 B．“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO3-、SO32-等氧化生成SO42- C．“反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧化后海水中生成的酸 D．“排放”出来的海水中SO42-的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同 【答案】D 【分析】火力发电时燃煤排放的含SO2的烟气通入吸收塔和天然海水，得到溶液通入氧气氧化亚硫酸生成硫酸，加入天然海水中和、稀释经氧化后海水中生成的酸。 【解析】A．海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO-3等离子，在这些离子中能发生水解的是CO32-、HCO-3离子，CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-它们水解呈碱性，所以天然海水的pH≈8，呈弱碱性，故A正确；B．天然海水吸收了含硫烟气后，要用O2进行氧化处理，因为氧气具有氧化性，被氧化的硫元素的化合价为+4价，具有还原性，所以氧气将H2SO3、HSO3-、SO32-等氧化为硫酸，如亚硫酸被氧化的反应为2H2SO3+O2=2H2SO4，故B正确；C．氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放，是因中和稀释经氧气氧化后海水中生成的酸(H+)，故C正确；D．从框图可知：排放”出来的海水，是经过加天然海水中和、稀释经氧化后海水中生成的酸后排放的，溶液的体积显然比进入吸收塔的天然海水大，所以SO42-的物质的量浓度排放出来的海水中浓度小，故D错误；故答案为D。 2．我国自主研发对二甲苯的绿色合成路线取得新进展，其合成示意图如图。 下列说法正确的是（    ） A．过程①发生了取代反应 B．中间产物M的结构简式为 C．利用相同原理以及相同原料，也能合成邻二甲苯和间二甲苯 D．该合成路线原子利用率为100%，最终得到的产物易分离 【答案】B 【解析】A．过程①中异戊二烯与丙烯醛发生加成反应生成M，故A错误；B．由M的球棍模型知，M的结构简式为，故B正确；C．异戊二烯与丙烯醛发生加成反应也能生成，经过程②得到间二甲苯，但由相同原料、相同原理不能合成邻二甲苯，故C错误；D．过程①的原子利用率为100%，但过程②除生成对二甲苯外，还生成了水，原子利用率小于100%，故D错误；故答案为B。 3．化学与生活密切相关，下列说法不正确的是 A．灼烧的方法能区分蚕丝和棉纤维 B．酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇 C．CO、甲醛、放射性元素氡(Rn)都是室内空气污染物 D．混凝法、中和法和沉淀法是常用的工业污水处理方法 【答案】B 【解析】A．蚕丝的主要成分是蛋白质，棉纤维的主要成分是纤维素，二者可用灼烧的方法区别，有烧焦的羽毛气味的是蚕丝，故A正确；B．酿酒过程中葡萄糖转化为乙醇是氧化反应，淀粉转变为葡萄糖是水解反应，故B错误；C．石材会释放放射性元素，装饰材料会释放CO、甲醛，均是室内空气污染物，故C正确；D．混凝法是利用了胶体的凝聚作用，中和法是利用中和反应调节污水的pH，沉淀法是利用化学反应使重金属离子生成沉淀而除去，都可用于废水处理，故D正确；答案选B。 4．我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程，该历程示意如下。则下列说法不正确的是 A．在和反应生成的总反应中，原子利用率为100％ B．过程中，形成的键只有非极性共价键 C．过程中，有极性共价键发生断裂 D．①→②过程形成了键 【答案】B 【解析】A．和反应生成的化学方程式为：，该反应的原子利用率为100％，A正确；B．整个反应中，还形成了极性共价键，B错误；C．中含有四个化学键，中只含有三个化学键，因此的转化过程中，有化学键发生断裂，属于极性共价键，C正确；D．①→②的反应中，反应物中不含有化学键，而生成物中含有化学键，因此①→②过程中形成了化学键，D正确；故选B。 5．有关煤的综合利用如图所示，下列说法错误的是    A．煤属于不可再生能源 B．步骤①是将煤在空气中加强热使其分解的过程 C．步骤②中发生反应： D．煤的综合利用可以减少燃煤时SO2等污染物的排放 【答案】B 【解析】A．煤作为化石能源是 在短期内自然界无法得到补充的，水煤气是由煤和水高温反应的产物，是不可再生能源，A正确；B．①是煤的干馏,煤在隔绝空气的情况下加热的过程称为煤的干馏，B错误；C．固体A是C，因此步骤②中发生反应：，C正确；D．煤炭气化后，既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放，又可以制成许多清洁能源、扩大水煤气的广泛用途，D正确；故选B。 6．今年春晚长沙分会场的焰火璀璨夺目，燃放烟花时发生反应：，同时在火药中会加入等物质。下列说法正确的是 A．该反应中，氧化产物与还原产物物质的量之比为 B．每生成，被S氧化的C的物质的量为 C．火药中的均不参与化学反应 D．燃放烟花对环境没有污染 【答案】B 【分析】该反应中N元素化合价由+5价降为0价，S元素化合价由0价降为-2价，C元素化合价由0价升为+4价，故S和为氧化剂，C为还原剂，CO2氧化产物，、N2为还原产物。 【解析】A．该反应中CO2氧化产物，、N2为还原产物，氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶2，故A错误；B．每生成，生成1molK2S，硫得到2mol电子，被S氧化的C的物质的量为，故B正确；C．火药中的Li2CO3、NaNO3不稳定，受热易分解，参与化学反应，故C错误；D．燃放烟花产生大量有毒烟尘颗粒物污染环境，故D错误；故答案为：B。 7．氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如图）。下列叙述错误的是 A．雾和霾的分散剂相同 B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D．雾霾的形成与过度施用氮肥、燃料燃烧 有关 【答案】C 【分析】A.雾和霾的分散剂均为空气；B.根据示意图可知，无机颗粒物产生雾霾；C.在化学反应中能改变化学反应速率，且自身质量和化学性质在反应前后不发生改变的物质是催化剂；D.氮肥受热易分解，会释放出氨气。 【解析】A. 雾的分散剂是空气，分散质是水；霾的分散剂是空气，分散质是固体颗粒，故雾和霾的分散剂相同，A正确；B. 由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐，形成无机固体颗粒，因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，B正确；C. NH3作为反应物参与反应转化为铵盐，不是形成无机颗粒物的催化剂，C错误；D.由图可知，燃料燃烧产生颗粒物，进而形成雾霾；氮肥受热分解产生氨气，氨气参与反应产生铵盐，形成无机颗粒，故雾霾的形成与过度施用氮肥、燃料燃烧有关，D正确；答案为C。 8．冬季燃煤活动排放的大量活性溴化合物BrCl能通过光解释放溴自由基和氯自由基，从而影响大气中自由基(OH、HO2、RO2)的浓度，其原理循环如图所示。下列说法正确的是 A．活性溴化合物BrCl中含非极性键 B．溴自由基和氯自由基只具有氧化性 C．通过循环大气中OH自由基的浓度降低 D．BrCl的排放会造成臭氧含量减少、水中汞含量超标等 【答案】D 【解析】A．BrCl之间是不同原子形成的共价键，属于极性键，故A错误；B．溴自由基和氯自由基处于低价，Br和O3反应生成BrO，具有还原性，故B错误；C．BrO+HO2=HOBr+O2，Cl+HOBr=BrCl+OH，循环大气中OH自由基的浓度升高，故C错误；D．BrCl的循环中自由基Br和臭氧结合生成BrO而造成臭氧含量减小，自由基Br结合Hg0生成HgII，造成水中汞含量超标，故D正确；故选：D。 9．氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业；CuCl难溶于水和乙醇，潮湿时易水解氧化。工业以硫化铜精矿为原料，设计符合绿色化学理念的制备CuCl的流程如图： 下列说法错误的是 A．步骤①焙烧产生的有毒气体用NaOH溶液吸收后可用于③的循环利用 B．步骤②中可以用硝酸代替硫酸，不影响后续处理 C．步骤③离子方程式： D．步骤④用乙醇洗涤的目的是使CuCl加速干燥，防止发生水解氧化 【答案】B 【解析】步骤①焙烧产生的气体是，用NaOH溶液吸收，并产生，该物质可用于③的循环利用，A正确；若步骤②用硝酸代替硫酸，会有硝酸铜生成，所得溶液中含有的有氧化性，不利于CuCl的生成，B错误；步骤③中，、和反应产生CuCl沉淀和，该反应的离子方程式为，C正确；CuCl难溶于水和乙醇，潮湿时易水解氧化，步骤④用乙醇洗涤的目的是使CuCl加速干燥，防止发生水解氧化，D正确。 10．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机。有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是    A．该构想只涉及了太阳能与电能的转换 B．氢能源是一次能源，目前已被普遍使用 C．氢气不易贮存和运输，所以无开发利用价值 D．发展氢能源可减少温室气体排放，符合“绿色化学” 【答案】D 【解析】A．由图可知，该过程的能量变化为：太阳能转化为化学能，化学能转化为电能，A错误；B．氢能源是一次能源，但是开发氢能源需要更多的能量和较高的技术，所以目前氢能源还没有被普遍使用，B错误；C．氢气不易贮存和运输，但是其热值高，产物环保，所以具由开发利用价值和应用前景，C错误；D．氢气作为能源，其产物为水，不污染环境，所以发展氢能源可减少温室气体排放，符合“绿色化学”，D正确；故选D。 11．铁及其化合物与生产、生活关系密切。 （1）下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。 ①该电化腐蚀称为 。 ②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是 (填字母)。 （2）用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下： ①步骤I若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为 。 ②步骤Ⅱ中发生反应：4Fe(NO3)2＋O2＋(2n＋4)H2O＝2Fe2O3·nH2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为 。 ③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是 (任写一项)。 （3）已知t℃时，反应FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)的平衡常数K＝0.25。 ①t℃时，反应达到平衡时n(CO)：n(CO2)＝ 。 ②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入xmolCO，t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x＝ 。 【答案】（1）①吸氧腐蚀 ②B （2）①4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O ②4Fe＋10HNO3＝4 Fe(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O ③氮氧化物排放少（或其他合理答案） （3）①4：1 ②0.05 【解析】⑴①钢铁在海水(中性环境)中发生的应该是吸氧腐蚀。 ②在B点的海水中氧气浓度最大，发生的吸氧腐蚀最快，生成的铁锈最多。 ⑵①硝酸受热分解产生NO2、O2、H2O，通过氧化还原反应的化合价升降法将其配平。 ②通过示意图分析，确定HNO3与Fe该反应的生成物除了Fe(NO3)2还有NH4NO3，先根据得失电子守恒有4Fe＋10HNO3－4 Fe(NO3)2＋ NH4NO3，再根据原子守恒得4Fe＋10HNO3＝4 Fe(NO3)2＋ NH4NO3＋3H2O。 ③该生产流程中生成了NH4NO3，没有产生NO、NO2等有毒气体，减少了氮氧化物的排放量，符号“绿色化学”思想。 ⑶①据题意有K＝，则n(CO)：n(CO2)＝4：1。 ②据题意有n(CO)：n(CO2)＝(x-0.01)：0.01＝4：1，解得x＝0.05 mol。 12．NOx、SO2是主要的大气污染物，能引发雾霾、光化学烟雾及酸雨。 （1）NO2会产生硝酸型酸雨，硝酸型酸雨中主要溶质的化学式为 。 （2）目前新出厂的汽车均加装尿素[CO（NH2）2]箱，尾气中NO、NO2及尿素以物质的量之比1:1：1加热催化生成无害气体的化学方程式为 。 （3）氨化法同时脱硫脱硝的原理如下（已知NH4NO2在浓度较大时会分解） ①“催化氧化”的目的是 。 ②最终得到副产品的主要成分为 （填化学式）。 ③相同条件下用氨水作吸收剂，NOx的脱除率与pH及的关系如图所示。 pH及其他条件相同时，的比值越大，NOx的拖出率也越大，其主要原因是 。 【答案】（1）HNO3 （2）NO+NO2+CO（NH2）22N2+CO2+2H2O （3）①增大的比值 ②（NH4）2SO4、NH4NO3 ③NO2的水溶性比NO大得多 【解析】（1）硝酸型酸雨中主要溶质的化学式HNO3； （2）NO、NO2与CO（NH2）2反应生成无害气体，则C元素转换为CO2，N元素转化为N2，故方程式为：NO+NO2+CO(NH2)22N2+CO2+2H2O； （3）①根据流程可知，催化氧化前＜，催化氧化后＞，则催化氧化的目的为：增大的比值。 ②副产品是由氨水吸收SO2与NOx后生成盐溶液，结晶得到。氨水为碱性溶液，SO2为酸性气体，二者反应生成(NH4)2SO3，NO2溶于水生成HNO3具有强氧化性，HNO3能将(NH4)2SO3氧化为(NH4)2SO4；NO2与碱反应的方程式为：2NO2+2NH3·H2O=NH4NO2+NH4NO3+H2O；NO难溶于水，也不能直接与碱反应，当NO2过量时可发生反应NO2+NO+2NH3·H2O=2NH4NO2+H2O。故氨水脱硝脱硫后主要生成三种盐：(NH4)2SO4、NH4NO3、NH4NO2。根据已知信息“NH4NO2在浓度较大时会分解”，故浓缩结晶最终得到的固体为(NH4)2SO4、NH4NO3。故答案为增大的比值；(NH4)2SO4、NH4NO3；③NO2易溶于水，也容易和碱液发生反应，而NO难溶于水，在有NO2参与时，能与碱反应，故的比值越大，NOx的脱除率也越大。 故答案为NO2的水溶性比NO大得多。 13．如图为我国新疆阿勒泰大气背景监测点。监测点安装的监测设备可日常监测二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮及臭氧等污染物。NO分子因污染空气而臭名昭著，近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究热点，NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题。 （1）NO的危害在于 (填编号)。 A．破坏臭氧层          B．高温下能使一些金属氧化 C．造成酸雨            D．与人体血红蛋白结合 （2）汽车尾气中含有NO和CO，消除这两种物质对大气的污染，通常采用的方法是安装催化转化器，使他们发生化学反应转化成无毒气体，则该反应的化学反应方程式为 。 （3）氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解，产生氯原子，氯原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3)。有关反应如下：Cl+O3→ClO+O2；ClO+O→Cl+O2；总反应：2O3→3O2。在上述臭氧变成氧气的反应过程中，Cl是 。 （4）氮氧化物（如NO2、NO等）进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。用氢氧化钠溶液可吸收废气中的氮氧化物。反应的化学方程式如下：NO2+NO+2NaOH═2NaNO2+H2O ① 2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O ② 将336mLNO、112mLNO2和112mLN2O4的混合气体(体积均折算成标准状况的气体体积)缓缓通入盛有0.3mol/LNaOH溶液的烧杯中，气体恰好被完全吸收，则至少需要NaOH溶液的体积为 。 （5）氨气(NH3)也可用来处理氮氧化物.例如，氨气与二氧化氮反应：8NH3+6NO2=7N2+12H2O。若某工厂排出废气中NO2含量为0.5%(体积分数)，则处理1.0×103m3(标准状况)这种废气，需要 千克氨气(计算结果保留2位小数)。 【答案】（1）ACD （2）2CO+2NON2+2CO2 （3）催化剂 （4）100mL （5）5.06 【解析】（1）NO能与臭氧反应而破坏臭氧层，因NO易与氧气结合，氮的氧化物、二氧化硫是形成酸雨的成分，所以NO易形成酸雨，CO能与人体血红蛋白结合引起中毒，而CO在高温下能使一些金属氧化不属于对环境的危害，所以A、C、D正确，故答案为：ACD； （2）汽车尾气中含有NO和CO，消除这两种物质对大气污染的方法是安装催化转化器，使他们发生反应生成无毒气体，该反应的化学方程式为2CO+2NON2+2CO2，故答案为：2CO+2NON2+2CO2； （3）氟利昂产生的氯原子，会加速臭氧层的破坏，所以氯原子起到催化剂的作用，故答案为：催化剂； （4）反应进行N2O4会转化为NO2，则实质消耗NO2的物质的量为=0.015mol，NO的物质的为=0.015mol，根据反应①NO2+NO+2NaOH═2NaNO2+H2O可知，NO2与NO完全反应，则消耗的NaOH的物质的量为0.03mol，体积为0.1L=100mL，故答案为：100 mL； （5）尾气中二氧化氮含量为1×106L×0.5%=0.5×104L，则由6NO2 +8NH3═7N2+12H2O可知，需要氨气的物质的量为×=297.62mol，则氨气的质量为297.62×17×10-3kg=5.06 kg，故答案为：5.06。 14．合理利用资源，加强环境保护，实施低碳经济是今后经济生活主流。据此回答下列问题： （1）下列措施有利于有效减少二氧化碳的是 (填字母)。 a．植树造林，保护植被 b．推广使用节能电器，使用空调时夏季温度不宜设置过低，冬天不宜过高 c．大力发展风能、潮汐能发电，大力推行太阳能的综合开发 d．加大对石油的开采，并鼓励使用液化石油气 （2）用CO2合成燃料甲醇(CH3OH)是碳减排的新方向。现进行如下实验：某温度下，在体积为0.5 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。该反应的能量变化如图所示。 ①该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。 ②能判断该反应已达化学平衡状态的标志是 (填字母)。 a．CO2体积分数保持不变        b．容器中混合气体的质量保持不变 c．混合气体的平均相对分子质量保持不变 d．CO2的生成速率与H2O的生成速率相等 e．容器中CO2浓度与H2浓度之比为1∶3 ③现测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。 从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)= ；此时，CO2的转化率为 。 （3）在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) 。催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心，在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得CO2转化率随温度变化的影响如图所示： 对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是 ，使用的合适温度约为 ℃。 【答案】（1）abc （2）①放热 ②acd ③0.375 mol·L-1·min-1 75% （3） Ni-CeO2 320℃ 【解析】（1）植树造林，推广使用节能电器，大力发展风能、潮汐能发电，大力推行太阳能的综合开发均有利于有效减少二氧化碳的排放；石油燃烧产生二氧化碳，加大对石油的开采，会加大二氧化碳的排放，综上所诉，答案选abc； （2）①由图知，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，故答案为：放热； ②a.在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0)，反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。CO2百分含量保持不变可以说明反应达到平衡状态，a符合题意；b．根据质量守恒定律可知，容器中混合气体的质量始终保持不变，则混合气体的质量不变，不能说明达到平衡状态，b不合题意；c．混合气体的平均相对分子质量保持不变，说明混合气体的物质的量保持不变，反应前后气体分子数目发生变化，说明反应达到平衡状态，c符合题意；d．CO2生成速率与H2O生成速率相等，满足反应速率之比是相应的化学计量数之比，且反应速率是相反的，因此可以说明达到平衡状态，d符合题意；e．平衡时浓度不再发生变化，但各物质的浓度之间不一定相等或满足某种关系，因此容器中CO2浓度与H2浓度之比为1∶3，不能说明反应达到平衡状态，e不合题意，故答案为：acd； ③根据图象可知，反应进行到12 min时达到平衡状态，此时生成甲醇的浓度是1.50 mol·L-1.所以，根据方程式可知，消耗氢气的浓度是1.50 mol·L-1×3=4.50 mol·L-1，所以用氢气表示的反应速率为4.50 mol·L-1÷12 min=0.375 mol·L-1·min-1. CO2的转化量为0.75 mol，CO2的转化率为转化量/起始量=0.75 mol/1 mol=75%，故答案为：0.375 mol·L-1·min-1，75%； （3）根据图象1可知，使用Ni-CeO2催化剂CO2的转化率比使用Ni催化剂大，因此工业上应选择的催化剂为Ni-CeO2；使用Ni-CeO2催化剂时，温度在320℃时CO2的转化率达到最大，随后温度升高，CO2的转化率降低；故答案为Ni-CeO2；320℃ 15．、、NO是有害气体，有多种方法处理有害气体的工艺。 Ⅰ．一种脱除回收硫碘工艺的两个阶段主要反应分别如下： 第一阶段： 第二阶段： （1）该工艺需控制第一阶段与第二阶段参加反应的的物质的量之比约为1：2.若过大，会导致 。 （2）溶液脱除空气中并再生的原理如图所示。溶液脱除空气中的总反应化学方程式为 。 Ⅱ．有氧条件下，NO在催化剂作用下可被还原为。在钒基催化剂作用下的脱硝反应机理如图所示。 （3）根据如图机理，等物质的量的NO、在有氧条件下的总化学方程式是 。 （4）按上述图中、NO和的比例进行催化脱硝反应。相同反应时间，和NO的转化率与温度的关系如图所示，200℃后，NO转化率急剧下降的原因是 。 （5）羟基自由基(HO·)也可以用于脱硫脱硝。如图表示光催化氧化技术可生成HO·；光照时，价带失去电子产生有强氧化性的空穴，价带上直接转化为HO·；描述产生HO·的另一种过程： 。 【答案】（1）SO2不能完全转化为S2，多余的SO2排放到空气中会污染大气 （2） （3） （4）NH3与O2生成了NO （5）光照时，电子从价带跃迁至导带，O2在导带获得电子生成H2O2或O2-，最终转化为HO• 【解析】（1）由题意可知，若过大，第一步反应生成的SO2过多，在第二步反应中SO2不能完全转化为S2，多余的SO2排放到空气中会污染大气；故答案为：SO2不能完全转化为S2，多余的SO2排放到空气中会污染大气； （2）由图可知，溶液脱除空气中H2S的总反应为H2S与O2反应生成了S和H2O，根据原子守恒和化合价升降守恒，可得方程式为：；故答案为：； （3）根据如图机理，等物质的量的NO、在有氧条件下的总化学方程式是：；故答案为：； （4）按上述图中 、NO和 的比例进行催化脱硝反应。相同反应时间， 和NO的转化率与温度的关系如图所示，200℃后，NO转化率急剧下降的原因是NH3与O2生成了NO；故答案为：NH3与O2生成了NO； （5）由图可知，价带上水转化为自由基HO• ，电极反应为：H2O-e-=H++HO•，图中HO•还有另外的产生途径，光照时，电子从价带跃迁至导带，O2在导带获得电子生成H2O2或O2-，最终转化为HO• ；故答案为：光照时，电子从价带跃迁至导带，O2在导带获得电子生成H2O2或O2-，最终转化为HO• 。 1．（2017高二·湖南·竞赛）2017年第48个世界地球日的主题为“节约集约利用资源，倡导绿色简约生活——讲好我们的地球故事”。下列举措不符合这一主题的是 A．控制含磷洗涤剂的生产和使用，防止水体富营养化，保护水资源 B．开发太阳能、风能等新能源，减少对煤、石油等化石资源的开采 C．研究采煤、采油新技术，尽量提高产量以满足工业生产的快速发展 D．减少资源消耗，增加资源的重复使用，实现资源的循环再生 【答案】C 【解析】A.控制含磷洗涤剂的使用可减少水体富营养化，保护水资源，符合“节约集约利用资源”与绿色环保理念，A符合主题；B.开发太阳能、风能等新能源，减少化石能源依赖，直接响应“节约集约利用资源”的号召，且符合可持续发展目标，B符合主题；C.研究采煤、采油新技术以提高产量的核心是扩大资源开采规模，与“节约集约”理念相悖，可能加剧资源过度消耗，C不符合主题；D.资源循环再生与重复利用是“节约集约利用资源”的直接体现，符合资源高效利用的倡导方向，D符合主题；答案选C。‌ 2．（2014高二·广东·竞赛）化学与生活、环境密切相关。下列有关说法中，正确的是 ①加碘食盐中的“碘”是碘单质；②含氟牙膏的固齿效果比普通牙膏更好；③使用含磷洗涤剂后的废水不经处理直接排放，会使水体富营养化而被污染；④推广使用“无铅汽油”可减少环境污染；⑤“白色污染”通常指废弃的白色塑料垃圾。 A．①②③ B．②③④ C．①④⑤ D．全部正确 【答案】B 【解析】加碘食盐中的碘为碘酸钾，①说法错误；含氟牙膏可以预防龋齿，固齿效果比普通牙膏更好，②说法正确；含磷废水不经处理直接排放会引起水体富营养化，造成环境污染，③说法正确；用四乙基铅作为防爆剂的汽油对人体有害，推广使用无铅汽油可减少环境污染，④说法正确；白色污染是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种形象称谓，不一定是废弃的白色塑料袋，⑤说法错误； 本题②③④说法正确，选B。 3．（2013高二·湖北·竞赛）PM2.5 指标已列入国家环境空气质量标准(API)。 PM2.5 是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质，对人体健康和大气环境质量影响更大。下列有关说法不正确的是 A．灰霾主要由PM2.5组成 B．PM2.5 颗粒直径小，表面积大，吸附能力强，吸附有毒物会增强它的毒性 C．PM2.5产生的主要来源，是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物 D．空气污染指数(API)的数值越大，说明空气质量越好 【答案】D 【解析】A．PM2.5是造成灰霾天气的主要“元凶”之一，富含大量的有毒、有害物质，故A正确；B．PM2.5 颗粒直径小，表面积大，吸附能力强，吸附有毒物会增强它的毒性，故B正确；C．PM2.5的主要来源是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物，大多含有重金属等有毒物质，故C正确；D．空气污染指数指空气被污染的程度，指数越大，空气污染越严重，表示空气质量越差，故D错误；选D。 4．（2010高一·广西·竞赛）如下气体：①CO2、②CH4、③N2O、④O3、⑤含氯氟烃、⑥水气。属于温室气体的是 A．①和② B．①②⑤ C．①②③④⑤ D．①②③④⑤⑥ 【答案】D 【解析】温室气指任何会吸收和释放红外线辐射并存在大气中的气体，包括CO2、CH4、N2O、O3、氢氟氯碳化物类、水气；综上所述可知①CO2、②CH4、③N2O、④O3、⑤含氯氟烃、⑥水气都属于温室气体，D符合题意；故答案为：D。 5．（2017高二·河南·竞赛）2015年，我省的雾霾现象明显好转，雾霾中含有大量的PM2.5，PM2.5首次被纳入标准。PM的英文全称为particulate matter(颗粒物) ，可吸入颗粒物又称为PM10，PM2. 5.又称为“细颗粒物”，下列说法错误的是 A．PM2.5值越大，形成雾霾天气的可能性越大。 B．PM2.5容易附着有毒有害物质，尤其是重金属，对人体造成危害 C．城市由于汽车尾气的大量排放，比农村形成雾霾天气的可能性更大 D．氟利昂作制冷剂会加剧雾霾天气的形成 【答案】D 【解析】A．雾霾天气的形成与粉尘污染有关，故A选项正确；B．PM2.5粒径小且能携带一些化学物质、病毒和细菌、重金属等有毒有害物质，由于人体鼻腔和喉咙无法将其拦阻，它可随着呼吸进入肺部，对人体造成危害，B选项正确；C．雾霾天气的形成与汽车尾气有关，故C选项正确；D．氟利昂作制冷剂会导致臭氧空洞，与雾霾天气的形成无关，D选项错误；故选D。   6．（2018高二·安徽·竞赛）化学与生活密切相关。下列说法正确的是 A．PM2.5是指粒径大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物 B．开发全降解CO2塑料，可缓解日益严重的白色污染 C．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放 D．可燃冰是我国目前推广使用的清洁燃料 【答案】B 【解析】A.PM2.5的定义是空气中直径‌≤2.5μm‌（微米）的悬浮颗粒物，而非“大于”2.5μm，A错误；B.全降解CO₂塑料可通过生物或化学作用完全分解，减少传统塑料在环境中长期积累造成的“白色污染”，符合绿色化学理念，B正确；C.燃煤中加入CaO可固定SO2（生成CaSO3/CaSO4），减少酸雨形成，但无法减少CO2排放（温室气体的主要来源），因此不能降低温室效应，C错误；D.我国目前推广的清洁燃料是天然气、液化石油气等，可燃冰（甲烷水合物）尚未大规模应用，且开采技术及环境影响仍需研究，D错误，答案选B。‌ 7．（2017高一·浙江温州·竞赛）下列说法不正确的是 A．光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济 B．燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施 C．纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子，其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附 D．Ba2+浓度较高时危害健康，但BaSO4可服人体内，作为造影剂用于X-射线检查肠胃道疾病 【答案】C 【解析】A．电解消耗电能，而光催化还原水制氢可利用太阳能，前者浪费能源，则光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济，故A正确；B．采用燃料脱硫技术可以减少二氧化硫的产生，从而防止出现酸雨，NOx的催化转化生成无污染的氮气也是减少酸雨的有效措施，故B正确；C．Fe和Pb2+、Cu2+、Hg2+发生置换反应生成金属单质而治理污染，与吸附性无关，故C错误；D．Ba2+浓度较高时危害健康，但BaSO4不溶于水和胃酸，所以BaSO4可服入体内，作为造影剂用于X-射线检查肠胃道疾病，故D正确；故选C。 8．（2012高二·浙江·竞赛）国家环保部对《环境空气质量标准》重新作了修订，其中有“增设了颗粒物(PM2.5)浓度限值，增设了臭氧8小时平均浓度限值”“调整了污染物项目及监测规范”等等。下列有关说法不正确的是 A．臭氧与空气中的一些碳氢化合物发生作用后会产生光化学烟雾，光化学烟雾对人体健康、植物生长等有严重危害 B．高空中臭氧层能够吸收太阳紫外线，为地球上的生物提供了天然的保护屏障，但低空的臭氧是污染气体，会给人体造成伤害 C．化石类燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产等过程中都是造成二氧化硫污染的重要原因 D．我省杭甬等七市从3月25日开始发布空气中的PM2.5检测值。PM2.5是指空气中直径≤2.5pm的固体颗粒或液滴的总称 【答案】D 【解析】A.臭氧与碳氢化合物在光照下生成光化学烟雾，该烟雾含臭氧等刺激性物质，对人体和植物有害,该描述符合光化学烟雾的形成机制及危害,A正确；B.高空臭氧层吸收紫外线是保护屏障，但近地臭氧属于污染气体，会危害健康。这一说法准确区分了臭氧的环境作用差异，B正确；C.化石燃料燃烧、含硫矿石冶炼和硫酸生产均会释放二氧化硫，是典型污染源，此说法正确反映了二氧化硫的主要人为排放途径，C正确；D.PM2.5标准为直径≤2.5 ‌微米（μm）‌，而非“pm”（皮米），D错误，答案选D。‌ 9．（2022高一上·陕西西安·竞赛）“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如图所示(部分条件及物质未标出)。 下列有关该方法的叙述中正确的是 A．能耗小是该方法的一大优点 B．整个过程中，只有一种物质可以循环利用 C．“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤 D．该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品 【答案】D 【解析】A．本流程中需要高温分解碳酸钙，能耗较大，故A错误；B．整个过程中，氧化钙、氢氧化钠可以循环利用，故B错误；C．“反应分离”环节中，碳酸钙难溶于水，分离物质的基本操作是过滤，故C错误；D．该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品，故D正确；选D。 10．（2022高一·浙江温州·竞赛）生活中遇到的问题，常常涉及化学知识，下列说法不正确的是 A．“绿色食品”、“白色污染”、“赤潮”主要都不是在说颜色 B．生活污水、农药和难分解的有机物等会造成水体污染 C．“酸可以除锈”、“洗涤剂可以去油”都是发生了化学变化 D．许多合金比组成合金的纯金属强度和硬度更高、抗腐蚀性能更好 【答案】C 【解析】A．绿色食品并不是绿颜色的食品或者经济价值必须高的食品，而是安全、无公害无毒、有利于人体健康的营养食品，不一定是绿色；塑料袋的污染称为白色污染，不一定是白色；赤潮是水体的“富营养化”导致的结果，能使海水中的某些微小浮游生物大量繁殖，使水体呈红、紫等颜色，并对生物造成危害，不一定是红色，A正确；B．生活污水中含有有害物质，农药中含有毒性成分，分解的有机物如塑料都等都会造成水体污染，B正确；C．酸除锈是酸和铁锈反应生成盐，属于化学变化，洗涤剂可以去油污是乳化作用，属于物理变化，C错误；D．金属形成合金之后，改变了金属原子有规则的层状排列，因此许多合金比组成合金的纯金属强度和硬度更高、抗腐蚀性能更好，D正确；故选C。 11．（2022高二上·安徽阜阳·竞赛）随着当今社会的发展，科技正在不断改变我们的生活方式，而我们所使用的支付方式也开始向着数字化的方向转变，支付宝正是其中的一个例子。而随着第19届亚运会的接近，支付宝的“蚂蚁森林”中也出现了“亚运碳中和”的选项，为国家的“双碳”目标做出自己的贡献。下列有关“碳中和”“碳达峰”的说法正确的是 A．碳中和一般是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，达到绝对的“零排放”。 B．“双碳”中的碳指的就是石油、煤炭、木材等由碳元素构成的自然资源，“碳”的耗用导致全球变暖的元凶“二氧化碳” 制造得多，所以我们认为“二氧化碳”也是大气污染物。 C．2018年10月，支付宝蚂蚁森林种树模式被正式纳入国家义务植树体系。截至20年9月，已经有超5.5亿用户参与蚂蚁森林，种植了超过两亿棵树，这有利于实现“碳中和”。 D．“低碳”“碳足迹”等词汇近年来成为国内外的热门用语。这里的“碳”的指向和“碳中和”“碳达峰”中的“碳”指向相同，都是指石油、煤炭、木材等由碳元素构成的自然资源。 【答案】C 【分析】“碳达峰”是指在某一时间点，二氧化碳的排放不再增长达到峰值，之后逐步回落。“碳中和”指的是，在一定时间内，通过植树造林、节能减排等途径，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。碳达峰与碳中和一起，简称“双碳”。 【解析】A．根据上述分析可知，“碳中和”指的是，在一定时间内，通过植树造林、节能减排等途径，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”，温室气体不仅包括二氧化碳，还包括甲烷等，A错误；B．二氧化碳不是大气污染物，B错误；C．植树造林有利于实现“碳中和”，C正确；D．“低碳”“碳足迹”等词汇近年来成为国内外的热门用语。这里的“碳”的指向和“碳中和”“碳达峰”中的“碳”指向相同，都是指二氧化碳，D错误；故选C。 12．（2023高一上·湖南邵阳·竞赛）垃圾分类是生态文明的进步，也是每个人都能参与的环境保护方式。下列关于垃圾处理的说法不正确的是 A．被污染的餐巾纸属于可回收垃圾 B．废蓄电池属于有害垃圾 C．厨余垃圾经发酵可制成肥料 D．废医用塑料不可回收制造餐具 【答案】A 【解析】A．用过的脏餐巾纸没有回收的价值，不可回收，A符合题意；B．废电池里含有大量的汞、镉、锰、铅等重金属元素，属于有害垃圾，B不符题意；C．厨余垃圾经发酵技术处理可以变成优质肥料，C不符题意；D．医用垃圾属于有害垃圾，需要专门处理，不能制造餐具，D不符合题意；答案选A。 13．（2023高二·贵州遵义·竞赛）化学与生活、环境、生产密切相关。下列叙述正确的是 A．燃料的脱硫、NOx的催化转化都是减少温室效应的措施 B．节假日为了增加节日气氛燃放烟花，是利用了一些金属的焰色反应 C．火箭表面的石墨烯涂层属于新型有机非金属材料 D．光化学烟雾、臭氧层空洞的形成与氮氧化合物有关，温室效应的形成与氮氧化合物无关 【答案】B 【解析】A．硫氮氧化物与水反应生成酸性物质导致酸雨，燃料的脱硫、的催化转化都是减少酸雨产生的措施，A错误；B．烟花是利用了一些金属的焰色反应，B正确；C．石墨烯属于新型无机非金属材料，C错误；D．光化学烟雾、臭氧层空洞的形成与氮氧化合物有关，且一氧化二氮（N2O）为温室气体，温室效应与氮氧化合物有一定关系，D错误；故选B。 14．（2010高一·广西·竞赛）2010年2月12日，权威的自然科学杂志“Science”报 导了我国科学家的一个研究结果：近30年，我国土壤的pH值下降0.13到0.80个单位。也就是说，中国的土壤正在酸化，引起酸化的原因是 和 。酸性过强的土壤容易造成植物铝中毒。原因是 。 【答案】过度使用某些类型的氮肥(或过度使用化肥 ) 酸雨 土壤中的铝化合物在强酸性条件下活性增大(答铝溶出不扣分)。 【解析】中国的土壤正在酸化，引起酸化的原因是：为了提高农作物产量，过度使用某些类型的氮肥；工业废气、汽车尾气中的SO2、氮氧化物的排放，最终形成酸雨；酸性过强的土壤容易造成植物铝中毒，原因是：土壤中的铝化合物在强酸性条件下活性增大。 15．（2007高二上·全国·竞赛）已经探明，我国南海跟世界上许多海域一样，海底有极其丰富的甲烷资源。其总量超过已知蕴藏在我国陆地下的天然气总量的一半。据报导，这些蕴藏在海底的甲烷是高压下形成的固体，是外观像冰的甲烷水合物。 （1）试设想，若把它从海底取出，拿到地面上，它将有什么变化 ？它的晶体是分子晶体、离子晶体还是原子晶体 ？你作出判断的根据是什么 ？ （2）已知每1立方米这种晶体能释放出164立方米的甲烷气体，试估算晶体中水与甲烷的分子比(不足的数据由自己假设，只要假设得合理均按正确论) 。 【答案】（1）从海底取出的甲烷水合物将融化并放出甲烷气体 分子晶体 因为该晶体是分子晶体，甲烷分子和水分子都是由有限数目的原子以共价键结合的小分子，水分子和甲烷分子之间范德华力，而水分子之间是范德华力和氢键。 （2）假设甲烷气体体积是折合成标准状况下的数据，则1m3水合物中有甲烷164m3 ÷22.4m/kmol = 7.32kmol；假设甲烷水合物固体中的水的密度为1g/cm3， 则其中有水1m3 ×1000kg/m3+ 18 kg/mol= 55.56kmol；因此有： CH4 ： H2O= 7.32kmol ： 55.6kmol= 1： 7.6。 甲烷水合物的组成可能是6CH4·46H2O 【解析】（1） 将海底的甲烷水合物（可燃冰）取出至地面时，由于压力骤减且温度可能升高，其固态结构会迅速分解为液态水和气态甲烷。甲烷水合物由甲烷分子与水分子通过范德华力和氢键结合形成，分子间作用力较弱，符合分子晶体的特征（由有限数目原子构成的小分子通过分子间作用力堆积），甲烷水合物故属于‌分子晶体‌。 （2）假设甲烷气体体积是折合成标准状况下的数据，则1m3水合物中有甲烷164m3 ÷22.4m/kmol = 7.32kmol；假设甲烷水合物固体中的水的密度为1g/cm3， 则其中有水1m3 ×1000kg/m3+ 18 kg/mol= 55.56kmol；因此有： n(CH4):n(H2O)= 7.32kmol:55.6kmol= 1:7.6。 甲烷水合物的组成可能是6CH4·46H2O / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$