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    7．氢能是发展中的新能源．回答下列问题：

    （1）氢气可用于制备绿色氧化剂H2O2．
    已知：H2（g）+X（l）═Y（l）△H1
    O2（g）+Y（l）═X（l）+H2O2（l）△H2
    其中X、Y为有机物，两反应均为自发反应，则H2（g）+O2（g）═H2O2（l）的△H＜0，其原因是自发反应需满足△G=△H-T△S＜0，则△H1＜0、△H2＜0，根据盖斯定律△H=△H1+△H2＜0．
    （2）硼氢化钠（NaBH4）是一种重要的储氢载体，能与水反应生成NaBO2，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑．
    （3）化工生产的副产物也是氢气的来源之一．电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：
    Fe+2H2O+2OH-$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ FeO42-+3H2↑，工作原理如图1所示．装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO42-，镍电极有气泡产生．若NaOH溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质．
    已知：Na2FeO4在强碱性条件下能稳定存在．
    ①a为负极（填“正”或“负”），铁电极的电极反应式为Fe-6e-+8OH-═FeO+4H2O．
    ②电解一段时间后，c （OH-）升高的区域在阴极室（填“阴极室”或“阳极室”）．
    ③c（Na2FeO4）随初始c（NaOH）的变化如图2，M、N两点均低于c（Na2FeO4）最高值，请分析原因．M点：c（OH-）低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢；N点：c（OH-）过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低．

    分析 （1）①H2（g）+X（l）═Y（l）△H1，②O2（g）+Y（l）═X（l）+H2O2（l）△H2，两反应的△S＜0，两反应均为自发反应，根据△G=△H-T△S＜0结合盖斯定律判断；
    （2）据NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应生成NaBO2，且反应前后B的化合价不变，可知H元素化合价由-1价、+1价变为0价，再结合转移电子守恒书写化学方程式；（3）①电解池中阳极发生氧化反应，依据题意可知铁在阳极失去电子，碱性环境下生成高铁酸根离子，所以与其相连的一极是正极，另一极是负极；据此书写电极反应式；
    ②根据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气，铁电极发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子减少，因此电解一段时间后，c（OH-）降低的区域在阳极室；
    ③根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，在M点，c（OH-）低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢，在N点：c（OH-）过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低．

    解答 解：（1）①H2（g）+X（l）═Y（l）△H1，②O2（g）+Y（l）═X（l）+H2O2（l）△H2，两反应的△S＜0，根据△G=△H-T△S，因为均为两反应自发反应，因此△H均小于0，根据盖斯定律将①+②得：H2（g）+O2（g）=H2O2（l）的△H=△H1+△H2＜0，
    故答案为：自发反应需满足△G=△H-T△S＜0，则△H1＜0、△H2＜0，根据盖斯定律△H=△H1+△H2＜0；
    （2）NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应生成NaBO2，且反应前后B的化合价不变，所以NaBH4与H2O发生归中反应，生成NaBO2和氢气，H元素化合价由-1价、+1价变为0价，依据得失电子守恒可知：NaBH4的系数为1，H2O的系数为2，依据原子个数守恒，反应方程式：NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑；
    故答案为：NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑；
    （3）①电解池中阳极发生氧化反应，依据题意可知铁在阳极失去电子，碱性环境下生成高铁酸根离子，电极反应式为：Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O；
    根据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气，铁电极发生氧化反应，与电源的负极相连，
    故答案为：负；Fe-6e-+8OH-═FeO+4H2O；
    ②根据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气，铁电极发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子减少，因此电解一段时间后，c（OH-）降低的区域在阳极室，c（OH-）升高的区域在阴极室，
    故答案为：阴极室；
    ③根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，在M点，c（OH-）低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢，在N点：c（OH-）过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低；
    故答案为：c（OH-）低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢；c（OH-）过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低．

    点评 本题考查了化学反应的方向、反应方程式的书写、电化学等知识，侧重考查了电解法制取Na2FeO4，明确△G=△H-T△S＜0判断反应方向、熟练掌握盖斯定律以及电解池工作原理及电极反应式的书写方法是解题关键，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    13．下列说法正确的是（　　）
    A．保护钢铁水闸门可用外接电源阳极保护法
    B．反应NH3（g）+HI（g）═NH4I（s）在低温下可自发进行，则△H＞0，△S＞0
    C．常温下，向0．lmol•L-1CH3COONa溶液中滴加盐酸，溶液中水的电离程度增大
    D．恒温下进行的反应2NO2（g）?N2O4（g）达平衡时，缩小容器体积再达平衡时，气体 的颜色比第一次平衡时的深

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．下列操作不能实现实验目的是（　　）
    实验目的实验操作
    A制取乙酸乙酯，提高其效率加热，将乙酸乙酯蒸出
    B比较Mg、Al的金属性分别将打磨过的镁带、铝片放入沸水中
    C羟基影响与其相连的苯环活性分别将饱和溴水滴入苯和苯酚溶液中
    D制备Fe2O3固体将H2O（g）通入装有铁粉的试管，加热
    A．AB．BC．CD．D

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．下列说法正确的是（　　）
    A．相同条件下，1molCH4和2molCH4的燃烧热不同，后者是前者的2倍
    B．对于一个确定的反应，反应热的大小与反应路径有关
    C．对于反应CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g）△H=+178.2kJ/mol，在高温下才能发生分解，说明能量变化是物质变化的基础
    D．化学平衡常数（K）的大小反映了化学反应进行的程度，K值越大，反应物的转化率越高

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．N2H4（肼）可作用制药的原料，也可作火箭的燃料．
    （1）肼能与酸反应．N2H6Cl2溶液呈弱酸性，在水中存在如下反应：
    ①N2H62++H2O?N2H5++H3O+平衡常数K1
    ②N2H5++H2O?N2H4+H3O+平衡常数K2
    相同温度下，上述平衡常数K2《K1，其主要原因是N2H62+所带正电荷数大于N2H5+，更易结合水电离出的带负电的OH-，水解程度更大．
    （2）工业上，可用次氯酸钠与氨反应制备肼，副产物对环境友好，写出化学方程式NaClO+2NH3=NaCl+N2H4+H2O
    （3）已知热化学反应方程式：
    反应I：N2H4（g）?N2（g）+2H2（g）△H1；
    反应II：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H2．
    ①△H1＞△H2（填：＜、＞或=）
    ②7N2H4（g）?8NH3（g）+3N2（g）+2H2（g）△H△H=7△H1+4△H2（用△H1、△H2表示）．
    （4）肼还可以制备碱性燃料电池，氧化产物为稳定的对环境友好的物质．该电池负极的电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O；若以肼-空气碱性燃料电池为电源，以NiSO4溶液为电镀液，在金属器具上镀镍，开始两极质量相等，当两极质量之差为1.18g时，至少消耗肼的质量为0.16g．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    12．某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作：
    A．用250mL容量瓶等仪器配制成250mL烧碱溶液；
    B．用移液管（或碱式滴定管）量取25mL烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴甲基橙指示剂；
    C．在天平上准确称取烧碱样品W g，在烧杯中加蒸馏水溶解；
    D．将物质的量浓度为M mol•L-1的标准HCl溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻度数V1 mL；
    E．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点耗酸体积V2 mL．
    回答下列问题：
    （1）正确的操作步骤是（填写字母）C→A→B→D→E
    （2）滴定时，左手握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内颜色的变化
    （3）终点时颜色变化是溶液由黄色变为橙色，且半分钟内不恢复为原来的颜色
    （4）在上述实验中，下列操作（其他操作正确）会造成测定结果偏高的有CD（填字母序号）
    A、滴定终点读数时俯视
    B、锥形瓶水洗后未干燥
    C、酸式滴定管使用前，水洗后未用盐酸润洗
    D、酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失
    （5）该烧碱样品的纯度计算式是$\frac{40M（{V}_{2}-{V}_{2}）}{W}$%．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    19．研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．
    （1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为3NO2+H2O═2HNO3+NO．
    （2）已知：2SO2（g）+O2（g）$?_{加热}^{催化剂}$2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol-1
    2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）△H=-113.0kJ•mol-1
    则反应SO2（g）+NO2（g）?SO3（g）+NO（g）的△H=-41.8 kJ•mol-1
    一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是B （填字母）．
    A．体系压强保持不变                            B．混合气体颜色保持不变
    C．SO2和NO的体积比保持不变               D．每消耗1molSO3的同时生成1mol NO2
    （3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示．该反应△H＜ 0（填“＞”或“＜”），实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是在1.3×104kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，经济效益低．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．X、Y、Z、W为四种短周期元素，它们的最高价氧化物对应水化物分别为甲、乙、丙、丁，常温下甲、丙、丁均可与乙反应生成盐和水，X、Z、W的原子序数及0.1mol/L甲、丙、丁溶液的pH如图所示（已知lg2=0.3）．下列说法正确的是（　　）
    A．简单阴离子的还原性：Z＜W
    B．X、Y分别与W形成的化合物皆为离子化合物
    C．乙固体中加入甲的溶液或浓氨水，固体都能溶解
    D．Y、Z的简单离子都会影响水的电离平衡

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    17．大气中氮氧化物和碳氢化合物受太阳紫外线作用可产生二次污染物--光化学烟雾，其中的反应之一为：CH3CH═CHCH3（2-丁烯）+2O3→2CH3CHO+2O2，下列说法正确的是（　　）
    A．分子式为C4H8的物质性质均与2-丁烯相同
    B．氧化性：O3＞O2
    C．常温常压下，22.4L的2-丁烯中含C-H键数目为8×6.02×1023个
    D．1molO3参与该反应，转移的电子数为6×6.02×1023个

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