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专题六　化学反应的微观过程分析与表达
[选择+题空]　第1练　物质转化的微观分析
(选择题1~8题，每小题7分，共56分)
1.(2023·新课标卷，12)“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心，可将NH2OH与NH3转化为肼(NH2NH2)，其反应历程如下所示。
下列说法错误的是(　　)
A.NH2OH、NH3和H2O均为极性分子
B.反应涉及N—H、N—O键断裂和N—N键生成
C.催化中心的Fe2+被氧化为Fe3+，后又被还原为Fe2+
D.将NH2OH替换为ND2OD，反应可得ND2ND2
2.(2024·安徽模拟)利用TiO2-Cr2(H+)可快速测定水体化学需氧量，以CH3OH表示水体中的有机物，已知TiO2+e-，部分反应机理如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.该过程中和·OH均表现出还原性
B.该过程中TiO2是催化剂
C.Cr2可以防止和e-重新结合
D.该过程的离子方程式可以表示为CH3OH+Cr2+8H+===2Cr3++CO2+6H2O
3.如图为一种新的HCl生产Cl2的反应机理图，下列说法正确的是(　　)
A.该反应机理整个过程所涉及的反应均为氧化还原反应
B.CuO、Cu(OH)Cl均作催化剂
C.Cu(OH)Cl分解产生两种产物，物质X为H2O，为氧化产物
D.Cu2OCl2转化为CuO过程中，氧化剂、还原剂的物质的量之比为1∶2
4.合成氨是制备医药、炸药、化肥、染料等的基础反应。一种电催化制备NH3的两种途径反应机理如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A.两种途径均发生了加成反应
B.氮氮三键的键能很大，所以能垒最高的过程应为①和④
C.选择强酸性溶液，有利于电催化合成反应的进行
D.氨气应在阴极区生成
5.(2024·黑吉辽，12)“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合HCHO高效制H2的方法，装置如图所示。部分反应机理为：。下列说法错误的是(　　)
A.相同电量下H2理论产量是传统电解水的1.5倍
B.阴极反应：2H2O+2e-===2OH-+H2↑
C.电解时OH-通过阴离子交换膜向b极方向移动
D.阳极反应：2HCHO-2e-+4OH-===2HCOO-+2H2O+H2↑
6.(2024·山西临汾三模)某沉积物-微生物电池可以回收处理含硫废渣(硫元素的主要存在形式为FeS2)，工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.碳棒b的电势比碳棒a的电势低
B.碳棒b上FeS2生成S的电极反应式：FeS2-2e-===Fe2++2S
C.每生成1 mol S，理论上消耗33.6 L O2(标准状况下)
D.工作一段时间后溶液酸性增强，硫氧化菌可能失去活性，电池效率降低
7.(2024·山东淄博模拟)基于Br-辅助MnO2放电的液流电池装置如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.充电时，H+向电极A迁移
B.放电时，在该环境下的氧化性：Cd2+C.放电时，电极B上还可能发生：2Br--2e-===Br2
D.可利用Br-及时清除电极B上的“死锰”(MnO2)，提高充放电过程的可逆性
8.(2024·南昌统考模拟)盐酸羟胺(NH3OHCl)是一种常见的还原剂和显像剂，其化学性质类似NH4Cl。工业上主要采用向两侧电极分别通入NO和H2，以盐酸为电解质来进行制备，其电池装置(图1)和含Fe的催化电极反应机理(图2)如图。不考虑溶液体积的变化，下列说法正确的是(　　)
A.电池工作时，含Fe的催化电极为正极，发生还原反应
B.图2中，A为H+和e-，B为NH3OH+
C.电池工作时，每消耗标准状况下2.24 L NO，左室溶液质量增加3.0 g
D.电池工作一段时间后，正、负极区溶液的pH均下降
9.(6分)[2024·广东，19(2)]在非水溶剂中，将CO2转化为化合物ⅱ(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图，其中的催化剂有　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　。
10.(3分)用NaClO3、 H2O2 和稀硫酸制备 ClO2，反应开始时加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高(Cl-对反应有催化作用)。该过程可能经两步反应完成，将其补充完整：
①　　　　　　　　(用离子方程式表示)；
②H2O2+Cl2===2Cl-+O2+2H+。
11.(3分)利用某分子筛作催化剂，NH3可脱除废气中的NO和NO2，生成两种无毒物质，其反应历程如图所示。
则上述历程的总反应为　　　　　　　。
12.(6分)[2024·江苏，17(3)②]使用含氨基物质(化学式为CN—NH2，CN是一种碳衍生材料)联合Pd-Au催化剂储氢，可能机理如图所示。氨基能将控制在催化剂表面，其原理是　　　　　　　；用重氢气(D2)代替H2，通过检测是否存在　　　　　　　(填化学式)确认反应过程中的加氢方式。
13.(5分)[2023·北京，16(3)]近年研究发现，电催化CO2和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的KNO3溶液通CO2至饱和，在电极上反应生成CO(NH2)2，电解原理如图所示。
①电极b是电解池的　　　　　极。
②电解过程中生成尿素的电极反应式是　　　　　　　。
14.(6分)[2022·湖南，16(2)②③]2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。
一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如下：
②再生塔中产生CO2的离子方程式为　　　　　　　。
③利用电化学原理，将CO2电催化还原为C2H4，阴极反应式为　　　　　　　。
15.(9分)(2024·安徽高三模拟)利用(Q)与电解转化法从烟气中分离CO2的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。
(1)a端为电源的　　　　　极。
(2)纯净的CO2从　　　　　(填“出口1”或“出口2”)排出，CO2在M极上发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。
16.(6分)(2023·江西上饶模拟)实现碳达峰和碳中和是环保工作的重要目标。研发针对二氧化碳的碳捕捉和碳利用技术是其中的关键。
O2辅助的Al-CO2电池电容量大，能有效捕获利用CO2，其工作原理如图所示。其中，离子液体是优良的溶剂，具有导电性；电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。此电池的正极区反应式有6O2+6e-===6、　　　　　　　　　　　　　　　，当电解过程中有1 mol Al2(C2O4)3生成，则参与反应的O2的物质的量是　　　　。
答案精析
1.D　2.A
3.D　[由图可知，氧化铜与盐酸反应生成Cu(OH)Cl，反应中没有元素化合价发生变化，属于非氧化还原反应，故A错误；由图可知，氧化铜是反应的催化剂，Cu(OH)Cl是中间产物，故B错误；由图可知，Cu(OH)Cl分解生成Cu2OCl2和物质X，由元素守恒可知，X为水，反应中没有元素化合价发生变化，属于非氧化还原反应，故C错误；由图可知，Cu2OCl2转化为氧化铜的反应为2Cu2OCl2+O22Cl2+4CuO，反应中氧元素的化合价降低被还原，氧气是氧化剂，氯元素的化合价升高被氧化，Cu2OCl2是还原剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2，故D正确。]
4.B　[由图可知，①和④是氮氮三键转化为氮氮双键的过程，②和⑤是氮氮双键转化为氮氮单键的过程，则两种途径均发生了加成反应，故A正确；反应的活化能越大，反应速率越慢，慢反应是反应的决速步，由图可知，③和⑥是反应的决速步，则能垒最高的过程为③和⑥，故B错误；由图可知，氮气生成氨气的过程中，氢离子是该反应的反应物，所以选择强酸性溶液，增大反应物的浓度，有利于电催化合成反应的进行，故C正确；由化合价变化可知，生成氨气的电极为电解池的阴极，酸性条件下氮气在阴极得到电子发生还原反应生成氨气，故D正确。]
5.A　[据图示可知，b电极上HCHO 转化为HCOO-，HCHO发生氧化反应，所以b电极为阳极，a电极为阴极，HCHO为阳极反应物，阳极反应：①HCHO+OH--e-===HCOOH+H2↑，②HCOOH+OH-===HCOO-+H2O，阴极反应：2H2O+2e-===H2↑+2OH-，即转移2 mol电子时，阴、阳两极各生成1 mol H2，共2 mol H2；而传统电解水：2H2O2H2↑+O2↑，转移2 mol电子，只有阴极生成1 mol H2，所以相同电量下H2理论产量是传统电解水的2倍，故A错误、B正确；由电极反应式可知，电解过程中阴极生成OH-，OH-通过阴离子交换膜向阳极移动，即向b极方向移动，故C正确；由分析可知阳极反应为2HCHO-2e-+4OH-===2HCOO-+2H2O+H2↑，故D正确。]
6.C　[碳棒b上发生失电子的氧化反应：FeS2→S→，碳棒a上O2发生得电子的还原反应，碳棒a为正极，电势较高，A正确；碳棒b(负极)上FeS2生成S的电极反应式：FeS2-2e-===Fe2++2S，B项正确；负极上每生成1 mol S，电路中转移7 mol电子(S元素的化合价由-1价升至+6价)，根据得失电子守恒，理论上消耗O2的物质的量为=1.75 mol，标准状况下的体积为1.75 mol×22.4 L·mol-1=39.2 L，C项错误；电池总反应：2FeS2+7O2+2H2O===2Fe2++4+4H+，工作一段时间后，c(H+)增大，酸性增强，硫氧化菌可能失去活性，电池效率降低，D项正确。]
7.C　[由题干图示信息可知，充电时，电极A上Cd2+转化为Cd，发生还原反应，电极反应为Cd2++2e-===Cd，电极B上Mn2+转化为Mn3+，电极反应为Mn2+-e-===Mn3+，B为阳极，还可能为溴离子失去电子发生氧化反应，发生电极反应：2Br- -2e-===Br2；放电时，A电极上Cd转化为Cd2+，电极反应为Cd-2e-===Cd2+，发生氧化反应，A为负极，B电极上Mn3+转化为Mn2+，发生还原反应，电极反应为Mn3++e-===Mn2+。充电时，阳离子向阴极迁移，故H+向电极A迁移，A正确； 由放电时的总反应：2Mn3++Cd===Cd2++2Mn2+可知，氧化性：Mn3+>Cd2+，B正确；由分析可知，充电时，电极B上可能发生反应：2Br--2e-===Br2；放电时，电极B为正极，应该发生还原反应，C错误；MnO2沉积在电极B上，可能会影响充放电的进行，Br-具有一定的还原性，可将MnO2还原为Mn2+，从而提高充放电过程的可逆性，D正确。]
8.A　[由图可知，Pt电极上H2→H+，失去电子发生氧化反应，作负极，含Fe的催化电极为正极，发生还原反应，故A正确；根据题意可知，NH2OH可以和盐酸反应生成盐酸羟胺，所以缺少的一步反应为NH2OH+H+===NH3OH+，图2中，A为H+，B为NH3OH+，故B错误；含铁的催化电极为正极，其电极反应为NO+3e-+4H++Cl-===NH3OHCl，4个氢离子中有1个是左侧溶液中HCl提供的，3个是右侧溶液迁移过来的；标准状况下消耗2.24 L NO的物质的量为0.1 mol，则左室增加的质量为0.1 mol NO和0.3 mol H+的质量，即质量增加3.3 g，故C错误；负极电极反应式为H2-2e-===2H+，H+浓度增大，pH减小，正极电极反应为NO+3e-+4H++Cl-===NH3OHCl，正极区H+浓度减小，pH增大，故D错误。]
9.AcOH　KI
解析　催化剂参与化学反应，但反应前后质量和化学性质并未改变，由催化机理示意图可知，催化剂有AcOH和KI。
10.2Cl+2Cl-+4H+===2ClO2+Cl2+2H2O
解析　②步中Cl2生成Cl-，可知催化剂Cl-的变化历程是Cl-→Cl2→Cl-，即Cl-在第①步中变成Cl2，由题给信息及氧化还原知识可知，氧化剂是Cl，且Cl反应后生成ClO2。
11.2NH3+NO+NO22N2+3H2O
12.—NH2可以与形成氢键　CN—NHD或DCOO-
解析　氨基中的H原子连在电负性较大的N原子上，中的H原子连在电负性较大的O原子上，二者之间可以形成氢键N—H…O、N…H—O。总反应为H2+HC===H2O+HCOO-。
13.①阳　②2N+16e-+CO2+18H+===CO(NH2)2+7H2O
解析　①电极b上发生H2O失电子生成O2的氧化反应，是电解池的阳极。②a极硝酸根离子得电子转化为尿素，再结合酸性环境可分析出电极反应式为2N+16e-+CO2+18H+===CO(NH2)2+7H2O。
14.②2HCCO2↑+C+H2O
③2CO2+12e-+12H+===C2H4+4H2O、AgCl+e-===Ag+Cl-
15.(1)负　(2)出口2　CO2+OH-
16.6CO2+6===3C2+6O2　6 mol
解析　由电池分析可得关系式：Al2(C2O4)3~6CO2~6O2，每生成1 mol Al2(C2O4)3，有6 mol O2参与反应。(共38张PPT)
[选择+题空]
专题六　第1练　
物质转化的微观分析
1.(2023·新课标卷，12)“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心，可将NH2OH与NH3转化为肼(NH2NH2)，其反应历程如下所示。
下列说法错误的是
A.NH2OH、NH3和H2O均为极性
分子
B.反应涉及N—H、N—O键断裂
和N—N键生成
C.催化中心的Fe2+被氧化为Fe3+，
后又被还原为Fe2+
D.将NH2OH替换为ND2OD，反应可得ND2ND2
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NH2OH、NH3、H2O的电荷分布都不均匀，均为极性分子，A正确；
由反应历程可知，有N—H、N—O断裂，还有N—N的生成，B正确；
反应过程中，Fe2+先失去电子发
生氧化反应生成Fe3+，后面又得
到电子生成Fe2+，C正确；
反应过程中，生成的NH2NH2中
有两个氢来源于NH3，所以将
NH2OH替换为ND2OD，反应得
到ND2NH2和HDO，D错误。
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2.(2024·安徽模拟)利用TiO2-Cr2(H+)可快速测定水体化学需氧量，以CH3OH表示水体中的有机物，已知TiO2 +e-，部分反应机理如图所示。下列叙述错误的是
A.该过程中和·OH均表现出还原性
B.该过程中TiO2是催化剂
C.Cr2可以防止和e-重新结合
D.该过程的离子方程式可以表示为CH3OH+Cr2+8H+===2Cr3++CO2+6H2O
√
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根据反应机理图可知，和·OH均能将水体中的有机物(CH3OH)转化为CO2，CH3OH作还原剂，所以该过程中和·OH均表现出氧化性，故A错误；
由于存在TiO2 +e-，Cr2
得到e-转化为Cr3+，可以防止
和e-重新结合，故C正确；
从反应机理图可以看出，该过程是Cr2在TiO2的催化作用下氧化有机物，离子方程式为CH3OH+Cr2+8H+===2Cr3++CO2+6H2O，故D正确。
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3.如图为一种新的HCl生产Cl2的反应机理图，下列说法正确的是
A.该反应机理整个过程所涉及的反应均为氧化
还原反应
B.CuO、Cu(OH)Cl均作催化剂
C.Cu(OH)Cl分解产生两种产物，物质X为H2O，
为氧化产物
D.Cu2OCl2转化为CuO过程中，氧化剂、还原剂
的物质的量之比为1∶2
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由图可知，氧化铜与盐酸反应生成Cu(OH)Cl，反应中没有元素化合价发生变化，属于非氧化还原反应，故A错误；
由图可知，氧化铜是反应的催化剂，Cu(OH)Cl
是中间产物，故B错误；
由图可知，Cu(OH)Cl分解生成Cu2OCl2和物质X，
由元素守恒可知，X为水，反应中没有元素化合
价发生变化，属于非氧化还原反应，故C错误；
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由图可知，Cu2OCl2转化为氧化铜的反应为
2Cu2OCl2+O2 2Cl2+4CuO，反应中
氧元素的化合价降低被还原，氧气是氧化剂，
氯元素的化合价升高被氧化，Cu2OCl2是还
原剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为
1∶2，故D正确。
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4.合成氨是制备医药、炸药、化肥、染料等的基础反应。一种电催化制备NH3的两种途径反应机理如图所示，下列说法不正确的是
A.两种途径均发生了加成反应
B.氮氮三键的键能很大，所以
能垒最高的过程应为①和④
C.选择强酸性溶液，有利于电
催化合成反应的进行
D.氨气应在阴极区生成
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由图可知，①和④是氮氮三键转化为氮氮双键的过程，②和⑤是氮氮双键转化为氮氮单键的过程，
则两种途径均发生了加成反应，
故A正确；
反应的活化能越大，反应速率
越慢，慢反应是反应的决速步，
由图可知，③和⑥是反应的决速步，则能垒最高的过程为③和⑥，故B错误；
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由图可知，氮气生成氨气的过程中，氢离子是该反应的反应物，所以选择强酸性溶液，增大反应
物的浓度，有利于电催化合
成反应的进行，故C正确；
由化合价变化可知，生成氨
气的电极为电解池的阴极，
酸性条件下氮气在阴极得到电子发生还原反应生成氨气，故D正确。
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5.(2024·黑吉辽，12)“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合
HCHO高效制H2的方法，装置如图所示。部分反应机理为：
。下列说法错误的是
A.相同电量下H2理论产量是传统
电解水的1.5倍
B.阴极反应：2H2O+2e-===2OH-+
H2↑
C.电解时OH-通过阴离子交换膜向b极方向移动
D.阳极反应：2HCHO-2e-+4OH-===2HCOO-+2H2O+H2↑
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据图示可知，b电极上HCHO 转化为HCOO-，HCHO发生氧化反应，所以b电极为阳极，a电极为阴极，HCHO为阳极反应物，阳极反应：①HCHO+
OH--e-===HCOOH+H2↑，②HCOOH+OH-===HCOO-+H2O，阴极反应：2H2O+2e-===H2↑+2OH-，即转移
2 mol电子时，阴、阳两极各生成
1 mol H2，共2 mol H2；而传统电
解水：2H2O 2H2↑+O2↑，
转移2 mol电子，只有阴极生成
1 mol H2，所以相同电量下H2理论产量是传统电解水的2倍，故A错误、B正确；
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由电极反应式可知，电解过程中阴极生成OH-，OH-通过阴离子交换膜向阳极移动，即向b极方向移动，故C正确；
由分析可知阳极反应为2HCHO-2e-+4OH-===2HCOO-+2H2O+H2↑，故D正确。
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6.(2024·山西临汾三模)某沉积物-微生物电池可以回收处理含硫废渣(硫元素的主要存在形式为FeS2)，工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.碳棒b的电势比碳棒a的电势低
B.碳棒b上FeS2生成S的电极反
应式：FeS2-2e-===Fe2++2S
C.每生成1 mol S，理论上
消耗33.6 L O2(标准状况下)
D.工作一段时间后溶液酸性增
强，硫氧化菌可能失去活性，电池效率降低
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碳棒b上发生失电子的氧化反
应：FeS2→S→，碳棒a
上O2发生得电子的还原反应，
碳棒a为正极，电势较高，A
正确；
碳棒b(负极)上FeS2生成S的电
极反应式：FeS2-2e-===Fe2++2S，B项正确；
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负极上每生成1 mol S，电路中转移7 mol电子(S元素的化合价由-1价升至+6价)，根据得失电子守恒，理论上消耗O2的物质的量为=
1.75 mol，标准状况下的体
积为1.75 mol×22.4 L·mol-1
=39.2 L，C项错误；
电池总反应：2FeS2+7O2+
2H2O===2Fe2++4+4H+，
工作一段时间后，c(H+)增
大，酸性增强，硫氧化菌可能失去活性，电池效率降低，D项正确。
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7.(2024·山东淄博模拟)基于Br-辅助MnO2放电的液流电池装置如图所示。下列说法错误的是
A.充电时，H+向电极A迁移
B.放电时，在该环境下的氧
化性：Cd2+C.放电时，电极B上还可能
发生：2Br--2e-===Br2
D.可利用Br-及时清除电极B上的“死锰”(MnO2)，提高充放电过程的可
逆性
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由题干图示信息可知，充电时，电极A上Cd2+转化为Cd，发生还原反应，电极反应为Cd2++2e-===Cd，电极B上Mn2+转化为Mn3+，电极反应为Mn2+-e-===Mn3+，B为阳极，还可能为溴离子失去电子发生氧化反应，发生电极反应：2Br- -2e-===Br2；放电时，A电极上Cd转化为Cd2+，电极反应为Cd-2e-===Cd2+，发生
氧化反应，A为负极，B电极上
Mn3+转化为Mn2+，发生还原反应，
电极反应为Mn3++e-===Mn2+。充
电时，阳离子向阴极迁移，故H+
向电极A迁移，A正确；
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由放电时的总反应：2Mn3++Cd===Cd2++2Mn2+可知，氧化性：Mn3+>Cd2+，B正确；
由分析可知，充电时，电极B上
可能发生反应：2Br--2e-===Br2；
放电时，电极B为正极，应该发
生还原反应，C错误；
MnO2沉积在电极B上，可能会影响充放电的进行，Br-具有一定的还原性，可将MnO2还原为Mn2+，从而提高充放电过程的可逆性，D正确。
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8.(2024·南昌统考模拟)盐酸羟胺(NH3OHCl)是一种常见的还原剂和显像剂，其化学性质类似NH4Cl。工业上主要采用向两侧电极分别通入NO和H2，以盐酸为电解质来进行制备，其电池装置(图1)和含Fe的催化电极反应机理(图2)如图。不考虑溶液体积的变化，下列说法正确的是
A.电池工作时，含Fe的催化电极为正极，发生还原反应
B.图2中，A为H+和e-，B为
NH3OH+
C.电池工作时，每消耗标准
状况下2.24 L NO，左室溶
液质量增加3.0 g
D.电池工作一段时间后，正、负极区溶液的pH均下降
√
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由图可知，Pt电极上H2→H+，失去电子发生氧化反应，作负极，含Fe的催化电极为正极，发生还原反应，故A正确；
根据题意可知，NH2OH可
以和盐酸反应生成盐酸羟
胺，所以缺少的一步反应
为NH2OH+H+===NH3OH+，
图2中，A为H+，B为NH3OH+，
故B错误；
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含铁的催化电极为正极，其电极反应为NO+3e-+4H++Cl-===NH3OHCl，4个氢离子中有1个是左侧溶液中HCl提供的，3个是右侧溶液迁移过来的；标准状况下消耗
2.24 L NO的物质的量
为0.1 mol，则左室增
加的质量为0.1 mol NO
和0.3 mol H+的质量，
即质量增加3.3 g，故C错误；
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负极电极反应式为H2-2e-===2H+，H+浓度增大，pH减小，正极电极反应为NO+3e-+4H++Cl-===NH3OHCl，正极区H+浓度减小，pH增大，故D错误。
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催化剂参与化学反应，但反应前后质量和化学性质并未改变，由催化机理示意图可知，催化剂有AcOH和KI。
9.[2024·广东，19(2)]在非水溶剂中，将CO2转化为化合物ⅱ(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图，其中的催化剂有　　　和　　。
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AcOH
KI
10.用NaClO3、 H2O2 和稀硫酸制备 ClO2，反应开始时加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高(Cl-对反应有催化作用)。该过程可能经两步反应完成，将其补充完整：
①　　　　　 　　(用离子方程式表示)；
②H2O2+Cl2===2Cl-+O2+2H+。
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2Cl+2Cl-+4H+===2ClO2+Cl2+2H2O
②步中Cl2生成Cl-，可知催化剂Cl-的变化历程是Cl-→Cl2→Cl-，即Cl-在第①步中变成Cl2，由题给信息及氧化还原知识可知，氧化剂是Cl，且Cl反应后生成ClO2。
11.利用某分子筛作催化剂，NH3可脱除废气中的NO和NO2，生成两种无毒物质，其反应历程如图所示。
则上述历程的总反应为　　　　　 　　。
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2NH3+NO+NO2 2N2+3H2O
12.[2024·江苏，17(3)②]使用含氨基物质(化学式为CN—NH2，CN是一种碳衍生材料)联合Pd-Au催化剂储氢，可能机理如图所示。氨基能将控制在催化剂表面，其原理是
　　　　　　 　；
用重氢气(D2)代替H2，通过检
测是否存在__________________
(填化学式)确认反应过程中的
加氢方式。
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—NH2可以与形成氢键
CN—NHD或DCOO-
氨基中的H原子连在电负性较大的N原子上，中的H原子连在电负性较大的O原子上，二者之间可以形成氢键
N—H…O、N…H—O。总反应为H2+HC===H2O+HCOO-。
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电极b上发生H2O失电子生成O2的氧化反应，是电解池的阳极。
13.[2023·北京，16(3)]近年研究发现，电
催化CO2和含氮物质(等)在常温常压
下合成尿素，有助于实现碳中和及解决
含氮废水污染问题。向一定浓度的KNO3
溶液通CO2至饱和，在电极上反应生成
CO(NH2)2，电解原理如图所示。
①电极b是电解池的　　极。
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阳
a极硝酸根离子得电子转化为尿素，再结合酸性环境可分析出电极反应式为2N+16e-+CO2+18H+===CO(NH2)2+7H2O。
②电解过程中生成尿素的电极反应式是_____________________________
　　　　　 　　。
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2N+16e-+CO2+18H+===
CO(NH2)2+7H2O
14.[2022·湖南，16(2)②③]2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。
一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如下：
②再生塔中产生CO2的离子方程式为　　　　　　 　 。
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2HC CO2↑+C+H2O
再生塔中KHCO3受热分解生成K2CO3、H2O和CO2，该反应的离子方程式为2HC CO2↑+C+H2O。
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③利用电化学原理，将CO2电催化还原为C2H4，阴极反应式为_________
　　　　　 　　。
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+12H+===C2H4+4H2O、AgCl+e-===Ag+Cl-
2CO2+12e-
利用电化学原理，将CO2电催化还原为C2H4，阴极上发生还原反应，阳极上水放电生成氧气和H+，H+通过质子交换膜迁移到阴极区参与反应生成乙烯，铂电极和AgCl/Ag电极均为阴极，在电解过程中AgCl可以转化为Ag，则阴
极的电极反应式为
2CO2+12e-+12H+===
C2H4+4H2O、AgCl+
e-===Ag+Cl-。
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15.(2024·安徽高三模拟)利用 (Q)与
电解转化法从烟气中分离CO2的
原理如图。已知气体可选择性通
过膜电极，溶液不能通过。
(1)a端为电源的　　　极。
(2)纯净的CO2从　　　　(填“出口1”或“出口2”)排出，CO2在M极上发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　。
负
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出口2
CO2+OH-===
16.(2023·江西上饶模拟)实现碳达峰和碳中和是环保工作的重要目标。研发针对二氧化碳的碳捕捉和碳利用技术是其中的关键。
O2辅助的Al-CO2电池电容量大，能有效捕获利
用CO2，其工作原理如图所示。其中，离子液
体是优良的溶剂，具有导电性；电池反应产物
Al2(C2O4)3是重要的化工原料。此电池的正极区
反应式有6O2+6e-===6、　　　　　　　　　　　　，当电解过程中有1 mol Al2(C2O4)3生成，则参与反应的O2的物质的量是　　　　。
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6CO2+6===3C2+6O2
6 mol
由电池分析可得关系式：Al2(C2O4)3~6CO2~6O2，每生成1 mol Al2(C2O4)3，有6 mol O2参与反应。
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