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氢能是理想的清洁能源，资源丰富。以太阳能为热源分解 Fe3O4 ，经由热化学铁氧化合 物循环分解水制H2 的过程如下：
⑴ 过程Ⅰ：
①将O2分离出去，目的是提高Fe3O4的 。 ②平衡常数K 随温度变化的关系是 。
③在压强 p1下， Fe3O4的平衡转化率随温度变化的?(Fe3O4) ~ T 曲线如图 1 所示。 若将压强由p1增大到p2 ，在图1 中画出 p2 的?(Fe3O4) ~ T 曲线示意图。
⑵ 过程Ⅱ的化学方程式是 。
⑶ 其他条件不变时，过程Ⅱ在不同温度下， H2 O的转化率随时间的变化?(H2 O) ~ t曲 线如图2 所示。比较温度T1 、T2 、T3的大小关系是 ，判断依据 是 。
⑷ 科研人员研制出透氧膜(OTM) ，它允许电子、O 2同时透过，可实现水连续分解制H2。
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工作时，CO、H 2O分别在透氧膜的两侧反应。工作原理示意图如下：
H2 O 在 侧反应（填“ a ”或“ b ”),在该侧H2 O 释放出 H2 的反应式是 。
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12.（14分）某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。
资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。 （1）同学们利用下表中装置进行实验并记录。
装置 编号 Ⅰ 电极A Fe H2SO4 Ⅱ 溶液B pH=2的 操作及现象 连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转 连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读数为a Cu pH=2的H2SO4 ①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是 。 ②针对实验Ⅱ现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是；乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是 。
（2）同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验，探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响
O2氧化性的因素。 编号 Ⅲ H2SO4 记录读数为b 在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记Ⅳ pH=2的H2SO4 录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后，插入电极，保持O2通入，电压表读数仍为c Ⅴ pH=12的NaOH 在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为d ①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为：c＞a＞b，请解释原因是 。 ②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其目的是探究 对O2氧化性的影响。
③实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是 。 ④为达到丁同学的目的，经讨论，同学们认为应改用右图装置对Ⅳ、Ⅴ重复进行实验，其设计意图是 ；重复实验时，记录电压表读数依次为c′、d′，且c′＞d′，由此得出的结论是 。
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溶液B 操作及现象 经煮沸的pH=2的 溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，
13.（14分）某工程技术人员在检测维修高铁时发现，某段铁轨大面积锈蚀，周围大面积森林枯萎。经调查发现附近有一个水泥厂，生产水泥原料是煤矸石，煅烧煤矸石产生二氧化硫污染空气形成酸雨造成的。政府部门为了我国国民的人身安全果断关闭水泥厂。 （1）用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应: 。
（2）已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH＝－ 99 kJ/mol。
2SO2＋O2
2SO3 反应过程的能量变化如图a所示。
① 图a中ΔH＝ kJ/mol；该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图a中 A点降低，理由是 。 ② L（L1、L2）、X可分别代表压强或温度。图b表示L一定时，SO2(g)的平衡转 化率随X的变化关系。 a. X代表的物理量是 。
b. 判断L1、L2的大小关系，并简述理由： 。
（3）钢铁锈蚀图示如图c所示： ① 用箭头画出图c中电子的运动方向
② 请你分析高铁铁轨锈蚀的原因是 。
（4）我国的科技人员为了消除SO2的污染，利用原电池原理，变废为宝，设计由SO2和O2
来制备硫酸，设计装置如图d所示，电极A、B为多孔的材料。 ① A极为 （填“正极”或“负极”）。 ② B极的电极反应式是 。
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14.NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3，如图1所示．
（1）Ⅰ中，NH3和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是 _________ ． （2）Ⅱ中，2NO（g）+O2（g）?2N02（g）．在其它条件相同时，分别侧得NO的平衡转化率在不同压强（p1，p2）下随温度变化的曲线（如图2）． ①比较p1，p2的大小关系： _________
②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是 _________ ． （3）Ⅲ中，降低温度，将NO2（g）转化为N2O4（l），再制备浓硝酸． ①已知：2NO2（g）?N2O4（g）△H1 2NO2（g）?N2O4（l）△H2
图3中能量变化示意图中，正确的是（选填字母） _________ ．
②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是 _________ ． （4）Ⅳ中，电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图4所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是 _________ ，说明理由： _________ ．
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15．用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液，通过控制电压电解得以再生．某同学使用石墨电极，在不同电压（x）下电解pH=1的0.1mol/L FeCl2溶液，研究废液再生机理．记录如下（a，b，c代表电压值）： 序号 电压/V 阳极现象 Ⅰ x≥a 检验阳极产物 3+电极附近出现黄色，有气泡产生 有Fe、有Cl2 3+Ⅱ a＞x≥b 电极附近出现黄色，无气泡产生 有Fe，无Cl2 Ⅲ b＞x＞0 无明显变化 3+
无Fe，无Cl2 3+（1）用KSCN溶液检测处Fe的现象是 _________ ．
（2）Ⅰ中Fe产生的原因可能是Cl在阳极放电，生成的Cl2将Fe氧化，写出有关反应： _________ ．
（3）由Ⅱ推测，Fe产生的原因还可能是Fe在阳极放电，原因是Fe具有 _________ 性． （4）Ⅱ中虽未检验处Cl2，但Cl在阳极是否放电仍需进一步验证．电解pH=1的NaCl溶液做对照试验，记录如下： 序号 Ⅳ Ⅴ 电压/V a＞x≥c c＞x≥b 阳极现象 无明显变化 无明显变化 检验阳极产物 有Cl2 无Cl2 ﹣
3+
﹣
2+
3+2+2+
①NaCl溶液的浓度是 _________ mol/L． ②Ⅳ中检验Cl2的实验方法： _________
③与Ⅱ对比，得出的结论（写出两点）： _________ ．
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16. (11分)
研究大气中含硫化合物(主要是SO2和H2S)的转化具有重要意义。 （1）高湿条件下，写出大气中SO2转化为HSO3-的方程式： 。
（2）土壤中的微生物可将大气中H2S经两步反应氧化成SO42-，两步反应的能量变化示意图如
下：
1mol H2S(g)全部氧化成SO42-(aq)的热化学方程式为 。
（3）二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动，其装置示意图如
下：
① 质子的流动方向为 （“从A到B”或“从B到A”）。 ② 负极的电极反应式为 。
（4）燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。SO2烟气脱除的一种工业流
程如下：
① 用纯碱溶液吸收SO2将其转化为HSO3，反应的离子方程式是 。
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② 若石灰乳过量，将其产物再排回吸收池，其中可用于吸收SO2的物质的化学式是 。
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