2022届高考化学人教版二轮专题复习训练-热练(一)情景题-化学与生产环保

热练(一)情景题——化学与生产环保1．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．NOeq\o\al(－,2)→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答案D解析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；NOeq\o\al(－,2)→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NOeq\o\al(－,2)、NOeq\o\al(－,3)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。2．研究表明，氮元素可以参与如图的自然界中的循环。NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．消耗N2的质量与生成N2的质量相同时，它们转移电子数相同B．NHeq\o\al(＋,4)、NH3与H2O三种微粒均含有10NA个电子C．在反硝化细菌作用下，每生成11.2LN2，至少消耗NA个NOeq\o\al(－,3)D．在硝化细菌作用下，每生成NA个NOeq\o\al(－,3)至少有4NA个N—H键断裂答案D解析由题图可知消耗1个N2转移6个电子，生成1个N2转移10个电子，所以消耗N2的质量与生成N2的质量相同时，它们转移电子数不相同，A错误；NHeq\o\al(＋,4)、NH3与H2O三种微粒均含有10个电子，但物质的量不确定，无法计算具体的电子数，B错误；氮气的体积不一定处于标况下，无法计算消耗NOeq\o\al(－,3)的个数，C错误；在硝化细菌作用下，根据氮原子守恒可知1mol铵根离子生成1mol硝酸根离子，因此每生成NA个NOeq\o\al(－,3)至少有4NA个N—H键断裂，D正确。3．十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比过去要求更高。硫化氢—空气质子交换膜燃料电池实现了发电、环保的有效结合，已知：2H2S(g)＋O2(g)=S2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－632kJ·mol－1，下列说法不正确的是()A．电极a发生了氧化反应B．标准状况下，每11.2LH2S参与反应，有1molH＋经固体电解质膜进入正极区C．当电极a的质量增加64g时，电池内部释放632kJ的热能D．电极b上发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2O答案C解析由2H2S(g)＋O2(g)=S2(s)＋2H2O(l)可知，O2在电极b发生还原反应，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－=2H2O，H2S在电极a发生氧化反应，电极反应式为2H2S－4e－=4H＋＋S2↓。电极a为负极，发生氧化反应，A项正确；由电极反应式2H2S－4e－=4H＋＋S2↓可知，标准状况下，每11.2LH2S即0.5molH2S参与反应，有1molH＋经固体电解质膜进入正极区，B项正确；反应由化学能转化为电能，电池内部释放的热能小于632kJ，C项错误；该电池是质子固体作电解质，所以电极b上的电极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2O，D项正确。4．硫酸工业尾气中的SO2可用Na2SO3溶液吸收，并通过电解方法实现吸收液的循环再生。如图所示，下列有关说法正确的是()A．阳极发生的反应之一为SOeq\o\al(2－,3)＋2OH－－2e－=SOeq\o\al(2－,4)＋H2OB．电解一段时间后，阴极室pH增大C．电解一段时间后，b%<a%D．电解一段时间后，两室生成的Na2SO3与H2SO4的物质的量相等答案B解析由装置图可知，阳离子移向阴极，Pt(Ⅰ)为阴极，阴离子移向阳极，Pt(Ⅱ)为阳极，电解池中，阳极发生氧化反应，化合价升高，失电子；阴极发生还原反应，化合价降低，得电子；阳极：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＋，阴极：2H＋＋2e－=H2↑。酸性介质中不存在氢氧根离子，A项错误；阴极氢离子放电，氢离子浓度减小，pH增大，B项正确；阳极可不断产生硫酸根离子和氢离子，b%>a%，C项错误；阳极产生1mol硫酸转移2mol电子，阴极消耗2mol电子产生2mol亚硫酸钠，两者物质的量不相等，D项错误。5．电化学脱硫在金属冶炼和废水处理中均有应用。一种电化学脱硫工作原理示意图如图所示。该装置工作时，下列说法正确的是()A．a为直流电源正极B．阴极区溶液pH减小C．Mn2＋、Mn3＋之间转化可加快电子转移D．导线中流过4.5mole－同时阳极区溶液质量增加44g答案C解析根据图示，与电源b极相连的电极上Mn2＋失去电子转化为Mn3＋，发生氧化反应，则该电极为阳极，b为电源的正极，因此a为电源的负极，左侧电极为阴极。根据上述分析，a为直流电源的负极，故A错误；右侧电极为阳极，阳极上Mn2＋失去电子转化为Mn3＋，然后Mn3＋与FeS发生氧化还原反应生成Fe3＋和SOeq\o\al(2－,4)，反应为9Mn2＋－9e－=9Mn3＋、9Mn3＋＋FeS＋4H2O=Fe3＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋9Mn2＋＋8H＋，阴极上的电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，氢离子通过质子交换膜移向阴极，阴极区溶液的pH基本不变，故B错误；Mn2＋、Mn3＋之间转化可以不断提供Mn3＋，使得脱硫反应不断进行，加快电子的转移，故C正确；由B项分析知，当导线中流过4.5mole－，有0.5molFeS溶解，质量为0.5mol×88g·mol－1＝44g，但阳极区的氢离子移向阴极区，导致阳极区溶液质量增加少于44g，故D错误。大二轮专题复习与增分策略化学微切口热练6.硫酸盐(含SOeq\o\al(2－,4)、HSOeq\o\al(－,4))气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程示意图如下：下列说法不正确的是()A．该过程有H2O参与B．NO2是生成硫酸盐的还原剂C．硫酸盐气溶胶呈酸性D．该过程中有硫氧键生成答案B解析根据图示中各微粒的构造可知，该过程有H2O参与，选项A正确；根据图示的转化过程，NO2转化为HNO2，N元素的化合价由＋4价变为＋3价，化合价降低，得电子被还原，作氧化剂，则NO2是生成硫酸盐的氧化剂，选项B不正确；硫酸盐(含SOeq\o\al(2－,4)、HSOeq\o\al(－,4))气溶胶中含有HSOeq\o\al(－,4)，转化过程有水参与，HSOeq\o\al(－,4)在水中可电离生成H＋和SOeq\o\al(2－,4)，则硫酸盐气溶胶呈酸性，选项C正确；转化过程中，由SOeq\o\al(2－,3)转化为HSOeq\o\al(－,4)，根据图示对照，有硫氧键生成，选项D正确。7．含铬废水对环境污染严重，一种烟气协同处理含铬废水(含CrOeq\o\al(2－,4)、Cr2Oeq\o\al(2－,7)、泥沙等)的流程如图：下列说法错误的是()A．“沉降”的主要目的是除去泥沙等不溶物B．“调pH”时存在CrOeq\o\al(2－,4)转化为Cr2Oeq\o\al(2－,7)C．H2SO4溶液更适合用盐酸代替D．母液经处理可获得(NH4)2SO4答案C解析由题给流程可知，含铬废水经沉降后，过滤得到含有CrOeq\o\al(2－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)的滤液，向滤液中加入H2SO4溶液调pH，将溶液中CrOeq\o\al(2－,4)转化为Cr2Oeq\o\al(2－,7)，向溶液中通入含有二氧化硫的烟气，酸性条件下，二氧化硫与Cr2Oeq\o\al(2－,7)发生氧化还原反应生成铬离子、硫酸根离子和水，向反应后的滤液中加入氨水，铬离子与氨水反应生成氢氧化铬沉淀和铵根离子，过滤得到含有硫酸铵的母液和氢氧化铬。由分析可知，含铬废水经沉降后，过滤得到含有CrOeq\o\al(2－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)的滤液，则“沉降”的主要目的是除去泥沙等不溶物，故A正确；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，溶液中氢离子浓度增大，平衡向正反应方向移动，有利于CrOeq\o\al(2－,4)转化为Cr2Oeq\o\al(2－,7)，故B正确；Cr2Oeq\o\al(2－,7)具有强氧化性，若H2SO4溶液用盐酸代替，Cr2Oeq\o\al(2－,7)会与盐酸发生氧化还原反应生成氯气、铬离子和水，故C错误；由分析可知，母液中含有硫酸铵，经处理可获得硫酸铵，故D正确。8．研究表明，纳米0价金属能去除地下水中的NOeq\o\al(－,3)，不同初始pH和不同金属组成对NOeq\o\al(－,3)的去除效果如图所示。图1初始pH＝5.5，图2初始pH＝2，NOeq\o\al(－,3)初始浓度均为50mg·L－1，纳米级金属添加量均为2g·L－1。下列说法正确的是()A．纳米铁的去除效果优于纳米镍B．当加入的金属是Fe0/Ni05/1，在不同的初始pH下，经过60min后，pH＝2时NOeq\o\al(－,3)的去除率比pH＝5.5时的小D．其他条件相同时，若pH过低，可能会导致去除率下降答案D解析由图像中NOeq\o\al(－,3)浓度的变化可知纳米镍的去除效果优于纳米铁，故A错误；加入的金属是Fe0/Ni05/1，在不同的初始pH下，相同时间内c(NOeq\o\al(－,3))变化量越大，NOeq\o\al(－,3)的去除效果越好，经过60min后，Δc(NOeq\o\al(－,3))：pH＝5.5时小于pH＝2时，则pH＝2时NOeq\o\al(－,3)的去除率比pH＝5.5min－1，故C错误；若pH过低，氢离子可与金属反应，则可能会导致去除率下降，故D正确。9．由于化石燃料的长期大量消耗，传统能源逐渐枯竭，而人类对能源的需求量越来越高，氢能源和化学电源的开发与利用成为全球发展的重要问题。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保获取氢能源的方法，其反应过程如下：已知反应1：SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(l)2HI(aq)＋H2SO4(aq)ΔH<0反应2：H2SO4(aq)SO2(g)＋H2O(l)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH>0反应3：2HI(aq)H2(g)＋I2(g)ΔH>0下列说法错误的是()A．该过程实现了将太阳能转化为化学能B．该过程降低了水分解制氢反应的活化能，可加快反应速率C．热化学硫碘循环分解水的总反应为2H2O=2H2↑＋O2↑D．升高热源温度可使上述三个反应的平衡常数均增大答案D解析由图可知，总反应为2H2O=2H2↑＋O2↑，该过程中利用太阳能使化学反应发生，实现了将太阳能转化为化学能，故A、C正确；该过程利用SO2(g)和I2(g)作催化剂，改变反应进行途径，降低了水分解制氢反应的活化能，可加快反应速率，故B正确；由于反应1是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，而反应2、3是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，故D错误。10．生物质废物产量大，污染重。一种“生物质废物热解耦合化学链制氢”技术，为生物质废物资源化和氢能开发开辟了新道路，其工艺流程示意图如下：下列说法不正确的是()A．蒸汽反应器中主要发生的反应为3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2B．从蒸汽反应器所得H2和H2O的混合物中液化分离H2O，可获得高纯H2C．燃料反应器中Fe2O3固体颗粒大小影响其与CO、H2反应的速率D．空气反应器中发生反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2答案D解析由图可知，蒸汽反应器中主要发生的反应为铁与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁