东城
25.（14分）氮及氮的化合物有着重要的用途。 （1）氮元素在周期表中的位置是；NH3的电子式是。
（2）将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定，请举例说明一种自然界中
氮的固定的途径（用化学方程式表示）。
（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，示意如下图:
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)+3H2(g)=2NH3(g) △H= -92.4 kJ/mol，
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H= -483.6kJ/mol，
则氨气作燃料完全燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式是。 （5）用氨气作原料可制备重要燃料——肼（N2H4)。
①通常在催化剂存在下，用次氯酸钠与氨反应可制备肼。该反应的化学方程式是。 ②如图为肼燃料电池示意图，其负极的电极反应式是。
26.（14分）某工厂废水中含有毒的CrO42-和Cr2O72-，常见处理方法是使其转化为毒性较低
的Cr3+或直接吸附除去。现有如下几种工艺：
（1）光催化法：在催化剂作用下，利用太阳光和人工光，使废水实现上述转化。
①该法的反应原理是2Cr2O72- +16H+→ ______ + _______ + 8H2O
（将方程式补充完整） ②该法涉及的能量转化形式是。
③某小组通过实验研究催化剂中W（钨）和α-Fe2O3的比例对铬的去除率的影响（每次实验均采用：0.01 mol/L 500 mL酸化的K2Cr2O7溶液、总质量为0.2 g的催化剂、光照10 min），六价铬的去除率如下表所示。
催W化剂OW 组成 3 1 2 3 a b 65% 65% 5% 10% α-Fe2O3 30% 25% 20% 六价铬去除率 60.2% 80% 72.9%
上表中，b=；在去除率最高的催化剂实验组中，用Cr2O72-表示的该反应在10 min内的平均化学反应速率v =mol/(L·min)。
（2）电化学处理法：向废铁屑（铁碳合金）中加入含铬废水，一段时间后，废水中六价铬
元素的去除率能达到90%。
①废铁屑在使用前酸洗除锈的离子方程式是。
②结合电化学原理说明废铁屑在此过程中所起的作用是。
（3）离子交换树脂（ROH）法：将CrO42-和Cr2O72-吸附至树脂上除去，原理如下：
2ROH + CrO42-→ R2CrO4 + 2OH—、2ROH + Cr2O72-→ R2Cr2O7 + 2OH—
（已知：废水中存在如下平衡：2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O）。
控制溶液酸性可以提高树脂对六价铬的去除率，其理由是。
丰台
26. （10分）用菱锰矿（主要含MnCO3、FeCO3、Al2O3、SiO2）制备MnSO4·H2O的工艺流程如
下：
Ⅰ. 向菱锰矿中加入过量稀H2SO4，过滤； Ⅱ. 向滤液中加入过量MnO2，过滤； Ⅲ. 调节滤液pH=a，过滤；
Ⅳ. 浓缩、结晶、分离、干燥得到产品； Ⅴ. 检验产品纯度。
（1）步骤Ⅰ中，滤渣的主要成分是 。
2+
（2）将MnO2氧化Fe的离子方程式补充完整：
MnO2 + Fe + ＝ Mn + Fe + （3）与选用Cl2作为氧化剂相比，MnO2的优势主要在于：原料来源广、成本低、可避免
环境污染、 。 （4）已知：
2+
2+
3+
生成氢氧化物沉淀的pH Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 开始沉淀时 3.4 6.3 1.5 完全沉淀时 4.7 8.3 2.8 注：金属离子的起始浓度为0.1mol/L 步骤Ⅲ中a的取值范围是 。
Mn(OH)2 7.6 10.2
（5）步骤Ⅴ，通过测定产品中锰元素的质量分数来判断产品纯度。
－2+
已知一定条件下，MnO4与Mn反应生成MnO2 。取x g产品配成溶液，用0.1mol/L KMnO4溶液滴定，消耗KMnO4溶液y mL，产品中锰元素的质量分数为 。
27. （16分）低浓度SO2废气的处理是工业难题，目前常用的两种方法如下：
方法Ⅰ：
二乙醇胺 O2 H2
低浓度S 燃烧室 再生塔 吸收塔 反应器 SO2
（1）反应器中发生反应：3H2(g) + SO2 (g) H2S(g) + 2H2O(g)
①H2S的稳定性比H2O （填“强”或“弱”）， 原因是 ，元素的非金属性减弱。 ②SO2的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如右图所示， 随温度升高，化学平衡常数K的变化趋势是 。 比较P1和P2的大小关系 ，请简述理由 。
（2）工业上先用二乙醇胺吸收H2S，然后在再生塔中加热分解重新获得H2S，主要目615℃
的是 。 （3）燃烧室内，1mol H2S气体完全燃烧生成固态硫磺及气态水，释放a kJ能量，其热
化学方程式为 。 方法Ⅱ：
Na2SO3溶液
NaHSO3溶液 低浓度 吸收池 电解池
SO2
（4）Na2SO3溶液吸收SO2的化学方程式是 。
（5）通过电解法可分离NaHSO3与Na2SO3混合物，实现Na2SO3的循环利用，示意图如下：
NaHSO3 Na2SO3 ＋ －
阳阳 离离 子a室 b室 子c室 交交
换换
膜膜
稀H2SO4 NaHSO3与Na2SO3混合物 简述分离NaHSO3与Na2SO3混合物的原理 。
西城
26.氮氧化物（NOx）种类很多，造成大气污染的主要是NO和NO2，研究它们的综合利用有重要意义。
（1）NO可通过氧化-还原法转化为N2，转化关系如下：
NO
O2 反应I
NO2
CO(NH2)2 反应II
N2
反应Ⅰ的化学方程式是_______；反应Ⅱ的还原剂是_______。
（2）NO还可与C在一定条件下反应得到无污染的气体。NO与C在一定条件下反应的
化学方程式是_______。
（3）NO也可直接用活性铁粉转化为N2。 已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1 4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H2
则6NO(g)+4Fe(s)=2Fe2O3(s)+3N2(g) △H ＝_______（用“△H1”、“△H2”表示）。 （4）NO2可电解制备绿色硝化试剂N2O5。下图是其原理示意图。
① 阳极电解液中的N2O4由NO2降温转化得到，降温的原因是_______。 ② 阳极区生成N2O5的电极反应式是_______。
③ 阴极区得到一种可循环利用的物质，其化学式是_______。
27．（12分）
煤是我国重要的化石燃料，煤化工行业中产生的H2S也是一种重要的工业资源。
（1）煤液化是_______（填“物理”或“化学”）变化过程。 （2）煤液化过程中产生的H2S可生产硫酸，部分过程如图所示：
H2S 空气 空气 冷循环酸 燃烧炉 SO2 反应器 吸收塔 成品酸 ① SO2反应器中的化学方程式是_______。
② 生产过程中的尾气需要测定SO2的含量符合标准才能排放。已知有V L（已换 算成标准状况）尾气，通入足量H2O2吸收再加足量BaCl2溶液充分反应后（不 考虑尾气中其他成分的反应），过滤、洗涤、干燥、称量得到b g沉淀。 H2O2吸收SO2的化学方程式是_______；
尾气中SO2的含量（体积分数）的计算式是_______。
（3）H2S还可用于回收单质硫。含有H2S和空气
的尾气按一定流速通入酸性FeCl3溶液，可实现空气脱硫，得到单质硫。FeCl3溶液吸收H2S过程中，溶液中的n(Fe3+)、被吸收的n(H2S) 随时间t的变化如图。
① 由图中信息可知，0 ~ t1时，一定发生的反应是_______（用离子方程式表示）。
② t1以后，溶液中n (Fe3+ ) 保持基本不变，原因是_______。 朝阳
26. （12分）
LiFePO4用于锂离子二次电池的电极材料，可由LiI和FePO4制备。 （1）FePO4难溶于水，制备方法如下：
Ⅰ.用稍过量的稀H2SO4溶解废铁屑，加热，搅拌，过滤； Ⅱ.向滤液中加入一定量的H2O2；
Ⅲ.向含Fe3+的溶液加入Na2HPO4溶液，过滤后经进一步处理得FePO4。 ①Ⅰ中反应进行完全的现象是 。
② 用离子方程式说明H2O2的作用是 。
③ 已知：H2PO -4
2-+ HPO2-4 + H；HPO4
+PO3-4+ H 。
产生FePO4的离子方程式是 。 ④ Na2HPO4溶液显碱性的原因是 。
（2）制备LiFePO4：将FePO4与LiI混合，在惰性气氛中加热，制得LiFePO4 。 化合物LiI中碘离子的作用是 。
（3）锂离子二次电池的负极材料为金属锂和石墨的复合材料（石墨作为金属锂的载体），电 池反应为： FePO4(s) +Li(s)
①该电池不能用电解质水溶液，原因是 。 ②充电时，b极的电极反应式是 。
27. （14分）
侯德榜是我国著名科学家，1933年出版《纯碱制造》一书，创立了中国自己的制碱 工艺。其纯碱制造原理如下图所示：
（1）由NaHCO3制备纯碱的化学方程式是 。
LiFePO4(s) ，装置如下：
（2）过程Ⅰ通入NH3和CO2的顺序是 。 （3）过程Ⅱ析出NH4Cl(s)的原因是 。
（4）充分利用副产品NH4Cl生产NH3和HCl。直接加热分解NH4Cl，NH3和HCl的产率 往往很低，原因是 。
（5）采用MgO循环分解NH4Cl。加热，在300℃以下获得NH3；继续加热至350℃～600℃
获得HCl气体。利用下列装置（加热及加持装置略）可测量NH3和HCl的产率。
① 低于300℃时，干燥管盛装的干燥剂是 。NH3吸收完全后，更换干燥剂
和吸收装置中的吸收液。
② 产生NH3的化学反应方程式是 。
③ 在350℃～600℃，上图虚线框内应选择的安全瓶是 。
④ MgO可以循环分解NH4Cl制得NH3和HCl的原因是 （结合化学方 程式解释）。 昌平
26.（12分）
高氯酸是一种酸性极强的无机含氧酸，可用于制备高氯酸盐、人造金刚石提纯等方面。 查阅资料得到以下有关高氯酸的信息：
名称 高氯酸 分子式 HClO4 外观 无色液体 沸点 130 ℃
工业上生产高氯酸的同时还生产了亚氯酸钠， 工业流程如下：
⑴ 操作①的名称是_________。
⑵ 反应器Ⅰ中投料时需加入过量浓硫酸，请简述目的____________。 ⑶ 反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为___________。
⑷ 某学习小组模拟工业流程图中的蒸馏过程，有液体流出时立即收集产品以获得HClO4
纯品。请评价这一操作是否合理并说明理由_____________。 ⑸ 若想得到201 kg的 HClO4纯品，至少需要NaClO3_________kg。
⑹ 工业上也可用铂作阳极、铜作阴极电解盐酸制得高氯酸，在阳极区可得到20%的高氯
酸。写出阳极的电极反应式（其中盐酸与高氯酸以化学式出现）__________。
27.（15分）
综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。
⑴ Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果寻找吸收CO2的其他物质，下列建议合理的是
_______。
a．可在碱性氧化物中寻找
b．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找 c．可在具有强氧化性的物质中寻找
⑵ Li4SiO4可用于吸收、释放CO2，原理是：在500℃，CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3；
平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出CO2，Li4SiO4再生。写出CO2与Li4SiO4反应的化学方程式______________；该反应为_______（填“吸”或者“放”）热反应，原因是_____________________。
⑶ CO与H2在催化剂作用下发生如下反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。对此反应进行
如下研究：某温度下在某2 L恒容密闭容器中分别充入1.2 mol CO和 1 mol H2，达到平衡测得有0.4 mol CH3OH(g)，则该反应平衡常数值为_______。
⑷ 在200℃并用钴做催化剂的条件下，CO与H2可合成C5H12（汽油的一种成分），可减少
碳排放。反应中能量变化如下图所示，写出该反应的热化学方程式______________。
⑸ 如下图所示，利用缺铁氧化物[如Fe0.9O]可实现CO2的综合利用、构建低碳环保社会。
请说明该转化的优点_____________________。
海淀
26. (14分)
从古至今，铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大变化。
（1）古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石制成的，其主要成分是 (填字母
序号)。
a. Fe b. FeO c. Fe3O4 d. Fe2O3
（2）现代利用铁的氧化物循环裂解水制氢气的过程如下图所示。整个过程与温度密切相关，
当温度低于570℃时，Fe3O4(s)和CO(g)反应得到的产物是Fe(s)和CO2(g)，阻碍循环反应的进行。
① 已知：Fe3O4(s) + CO(g) 3FeO(s) + H2O(g) C(s) + CO2(g)
3FeO(s) + CO2(g) ΔH1 == +19.3 kJ·mol-1 Fe3O4(s) + H2(g) ΔH2 == -57.2 kJ·mol-1 2 CO(g) ΔH3 == +172.4 kJ·mol-1
铁氧化物循环裂解水制氢气总反应的热化学方程式是 。
② 下图表示其他条件一定时，Fe3O4(s)和CO(g)反应达平衡时CO(g)的体积百分含量随温度的变化关系。
i. 反应Fe3O4(s) + 4CO(g) 由是 。
ii. 随温度升高，反应Fe3O4(s) + CO(g)
3FeO(s) + CO2(g)平衡常数的变化趋势
是 ；1040℃时，该反应的化学平衡常数的数值是 。
（3）① 古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下：
3Fe(s) + 4CO2(g) ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)，理
复分解反应ii的离子方程式是 。
② 如今基于普鲁士蓝合成原理可检测食品中CN-，方案如下：
若试纸变蓝则证明食品中含有CN-，请解释检测时试纸中FeSO4的作用 。
27. (12分)
氨对人类的生产生活具有重要影响。 （1）氨的制备与利用。
① 工业合成氨的化学方程式是 。
② 氨催化氧化生成一氧化氮反应的化学方程式是 。 （2）氨的定量检测。
水体中氨气和铵根离子(统称氨氮)总量的检测备受关注。利用氨气传感器检测水体中氨氮含量的示意图如下：
① 利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用： 。
② 若利用氨气传感器将1 L水样中的氨氮完全转化为N2时，转移电子的物质的量为 6×10-4 mol·L-1，则水样中氨氮(以氨气计)含量为 mg·L-1。
（3）氨的转化与去除。
微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的
氮转化系统原理示意图。
① 已知A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为5 : 2，写出A极的电极反应 式： 。
② 用化学用语简述NH4+去除的原理： 。
东城 25.
（1）第2周期VA族（2）N2 + O2（3）bc
（4）4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=-1266 kJ/mol
（5）①2NH3 +NaClO===N2H4+NaCl+H2O②N2H4﹣4e+4OH=N2+4H2O 26.
（1）①4 Cr3+ 3 O2
②光能转化为化学能 ③15% 8×10-4 mol/(L·min) （2）①Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
②铁在原电池反应中做负极Fe-2e-=Fe2+，Fe2+做还原剂将六价铬还原
（3）由原理可知：2ROH~CrO42-~Cr，2ROH~Cr2O72-~2Cr，等量树脂去除Cr2O72-的效率高，
因此控制酸性使上述平衡正向移动，使CrO42-转化为Cr2O72-
﹣
﹣
2NO
丰台 26.（10分） （1）SiO2
（2）1 2 4H+ 1 2 2H2O
（3）不会引入Cl,使制得的MnSO4·H2O产品更纯净 （4）4.7≤a<7.6
－
3y10455（5）2
x
27.（16分） （1）① 弱 （1分）
氧和硫元素处于同主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力减弱。 ② 减小
P2 > P1（1分） 当温度一定时，增大压强3H2(g) + SO2 (g) 向移动，SO2的转化率增大。
（2）富集H2S（获得高浓度H2S）（1分） （3）2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g) △H=-2a kJ/mol （4）Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 （5）（3分）
阳极2H2O-4e=4H+O2↑，c(H+)增大，H由a室经阳离子交换膜进入b室，H与SO32结合生成HSO3，Na2SO3转化为NaHSO3。阴极2H-2e=H2↑,导致HSO3移动，Na从b室进入c室，NaHSO3转化为Na2SO3。 西城
26．（14分）
（1） 2NO +O2=2NO2 CO(NH2)2 （2） 2NO+C ==== N2+CO2 （3） △H2－3△H1 （4）① 2NO2(g) 转化为N2O4
② N2O4 ﹣2e＋2HNO3＝2N2O5＋2H+ （写成N2O4 ﹣2e＋2NO3＝2N2O5 给1
分）
③ N2O4（也可写成NO2） 27．（12分） （1） 化学
催化剂 △ －
－
－
＋
－
＋
－
－
－
＋
＋
＋
－
H2S(g) + 2H2O(g)平衡正
H+ SO32正向
＋－
N2O4(g) △H＜0 在其他条件不变时，降温平衡右移，有利于NO2
（2）① 2SO2+O2 2SO3
② SO2 + H2O2＝ H2SO4 22.4b
233V （3）① H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+
② t1时刻后，溶液中的Fe2+被O2氧化为Fe3+，Fe3+再与H2S发生氧化还原反应，所以
n(Fe3+)基本不变（或2H2S+O2=2S+2H2O）
朝阳
26. （12 分）
（1）① 不再产生气泡 （2 分） ② 2Fe2+ + 2H+ + H2O2 = 2Fe3+ + 2H2O （2 分） ③ Fe3+ + 2HPO42- = FePO4↓+ H2PO4- （2 分） ④ 由于HPO42-可以电离：HPO42-
PO43- + H+ ，又可以水解：HPO42- +H2O
H2PO4- + OH-，且水解程度大于电离程度，所以溶液溶解显碱性。（2 分） （2）作还原剂 （1 分）
（3）① 金属Li可与水发生反应（或2Li + 2H2O ＝2LiOH + H2↑）（1 分） ② LiFePO4 － e- = Li+ + FePO4 （2 分） 27. （14 分）
（1）2NaHCO3 Na2CO3 +H2O + CO2↑ （2 分） （2）先通NH3，后通CO2 （2 分） （3）NH4Cl(s)
NH4+(aq) + Cl-(aq)，增大c(Cl-)，平衡左移，促进氯化铵析出（2 分）
（4）NH3 + HCl = NH4Cl （2 分） （5）① 碱石灰 （1分） ② MgO + 2NH4Cl
2NH3↑+ MgCl2 + H2O↑ （2 分）
③ c （1 分） ④ 因为MgO+2NH4Cl
2NH3↑+MgCl2+ H2O↑， 而MgCl2水解生成Mg(OH)2和HCl，
MgCl2+2H2O Mg(OH)2+2HCl↑；Mg(OH)2受热生成MgO，Mg(OH)2 MgO+H2O， 所以MgO可以循环应用与NH4Cl反应制得NH3和HCl。 （2 分） 昌平 26．（12分）
（1）过滤
（2）为了产物能得到HClO4而不是NaClO4 （3）4OH-+SO2+2ClO2=2ClO2-+SO42-+2H2O
（4）不合理，因为水的沸点是100℃，HClO4的沸点是130 ℃，所以最先蒸馏流出的
是水而不是HClO4
（5）639
（6）4H2O+HCl-8e-=HClO4+8H+ 27．（15分）
（1）a b
（2） 2CO2+Li4SiO4
△
2Li2CO3+SiO2 ； 放 ， 升高温度，平衡向逆向进行，
说明逆反应为吸热反应，所以正反应为放热反应。 （3）50
（4）5CO(g)+11H2(g) == C5H12(g)+5H2O(g) ∆H=+(b-a) KJ/mol
（5）将CO2转化为C和O2；利用了太阳能；Fe3O4可循环使用（写出一条给1分）。 海淀
26．（共14分，特殊标注外，每空2分） （1）c
（2）① C(s) + H2O(g) === H2(g) + CO(g) ΔH == + 134.5 kJ·mol-1 ② i. < （1分）
理由：当其他条件一定时，温度升高，CO的体积百分含量增大，可逆反应 Fe3O4(s)+4CO(g)
3Fe(s)+4CO2(g) 逆向移动，故ΔH < 0
ii. 增大（1分）； 4
（3）① 3[Fe(CN)6]4- + 4Fe3+ === Fe4[Fe(CN)6]3↓
② 碱性条件下，Fe2+与CN-结合生成[Fe(CN)6]4-；Fe2+被空气中O2氧化生成Fe3+； [Fe(CN)6]4- 与Fe3+反应生成普鲁士蓝使试纸显蓝色。
27．（共12分，每空2分） （1）
高温、高压
200℃
① N2 + 3H2
催化剂
2NH3
催化剂
② 4NH3 + 5O2 ===== 4NO + 6H2O Δ （2）① c(OH-)增大，使NH4+ + OH-
于生成氨气，被空气吹出 ② 3.4
（3）① CH3COO- - 8e- + 2H2O === 2CO2 + 7H+
② NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-：NH4+ + 2O2 === NO3- + 2H+ + H2O；
NO3-在MFC电池正极转化为N2：2NO3- +12H+ + 10e- === N2 + 6H2O
NH3·H2O
NH3 + H2O平衡正向移动，利
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