②温度升高有利于尿素水解生成NH3，且提高催化剂的活性，催化效果好；NH3在加热条件下催化氧化能生成NO。
【详解】I．（1）已知：①C(s)+O2(g) == CO2(g) △H1 ＝ ? 393.5kJ·mol?1，②2C(s)+O2(g) == 2CO(g) △H2 ＝ ? 221.0 kJ·mol
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?1
，③N2(g)+O2(g) == 2NO(g) △H 3 ＝ +180.5
kJ·mol，由盖斯定律可知①×2-②-③得2NO(g)+2CO(g) == N2(g)+2CO2(g)，则△H=2（△H1）-（△H2）-（△H3）=2（? 393.5kJ·mol）-（? 221.0 kJ·mol）-（+180.5 kJ·mol），故CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2(g)的热化学方程式是2NO(g)+2CO(g) == N2(g)+2CO2(g) △H==?746.5 kJ·mol?1； （2）①前4 s内平均反应速率υ(CO)=2.25×10mol·L·s；
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c（3.60?2.70）?10?3= mol·L?1·s?1＝t4s②图中L一定时，NO(g)的平衡转化率随X的增大，转化率降低，说明逆向进行，结合反应2NO(g)+2CO(g) == N2(g)+2CO2(g) △H==?746.5 kJ·mol升高温度时平衡逆向进行，增大压强时平衡正向进行，可知X代表的物理量是温度；当温度一定时，增大压强，平衡正向移动，NO的转化率增大，故L2>L1；
?1
II．（3）尿素[CO(NH2)2]水溶液温度高于160℃时尿素水解，产生 NH3，根据质量守恒可知，同时有CO2气体生成，则尿素水解的化学方程式为CO(NH2)2＋H2O
2NH3＋CO2；
（4）①增大尿素的量可提高NO的转化率，即尿素与NO物质的量比值越大，NO的转化率越大，则图象中a＞b；
②由图可知，随着温度升高，尿素水解释放氨气的速率加快，c(NH3)增大，且温度升高，催化剂活性增加，导致化学反应速率加快，故温度升高，NO转化效率升高；但温度过高， ，原因是______。温度过高，发生反应 4NH3＋5O2 ==== 4NO＋6H2O，生成NO，导致NO的浓度升高，NO转化效率下降。
的【点睛】本题考查了利用盖斯定律计算反应热，熟悉已知反应与目标反应的关系是解答本题的关键。应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
10.水体砷污染已成为一个亟待解决的全球性环境问题，我国科学家研究零价铁活化过硫酸
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钠（Na2S2O8）去除废水中的正五价砷[As(Ⅴ)]，其机制模型如下。
零价铁活化过硫酸钠去除废水中As(Ⅴ)的机制模型 资料：
Ⅰ．酸性条件下SO4?·为主要的自由基，中性及弱碱性条件下SO4?·和·OH同时存在，强碱性条件下·OH为主要的自由基。 Ⅱ．Fe2+、Fe3+形成氢氧化物沉淀的pH 离子 Fe2+ Fe3+
（1）砷与磷在元素周期表中位于同一主族，其原子比磷多一个电子层。 ① 砷在元素周期表中的位置是______。
② 砷酸的化学式是______，其酸性比H3PO4______（填“强”或“弱”）。
（2）零价铁与过硫酸钠反应，可持续释放Fe2+，Fe2+与S2O82?反应生成Fe3+和自由基，自由基具有强氧化性，利于形成Fe2+和Fe3+，以确保As(Ⅴ)去除完全。 ①S2O8中S的化合价是______。
②零价铁与过硫酸钠反应的离子方程式是______。 ③Fe3+转化为Fe2+的离子方程式是______。
（3）不同pH对As(Ⅴ)去除率的影响如图。5 min内pH = 7和pH = 9时去除率高的原因是______。
2?
开始沉淀的pH 7.04 1.87 沉淀完全的pH 9.08 3.27 12
【答案】 (1). 第4周期、第ⅤA族 (2). H3AsO4 (3). 弱 (4). +7 (5). Fe+ S2O82? == Fe 2+ +2SO42? (6). Fe+ 2Fe 3+ == 3Fe 2+ (7). pH = 7和pH = 9时，产生了具有强氧化性的SO4·和·OH，利于生成Fe和Fe，pH = 7和pH = 9时，Fe和Fe形成Fe(OH)2和Fe(OH)3，与As(Ⅴ)发生共沉淀，有效去除As(Ⅴ) 【解析】 【分析】
（1）①磷核电荷数为15，在元素周期表中的位置是第3周期、第ⅤA族；
②磷酸的化学式为H3PO4，同主族元素核电荷数越大，非金属性越弱，其最高价氧化物水化物的酸性越弱；
（2）零价铁与过硫酸钠反应，可持续释放Fe，Fe与S2O8反应生成Fe和自由基，自由基具有强氧化性，利于形成Fe2+和Fe3+，以确保As(Ⅴ)去除完全。
①S2O8中氧元素为-2价，设S的化合价是x，结合正负化合价代数和为-2计算； ②零价铁与过硫酸钠反应生成Fe和SO4，结合守恒法写出发生反应的离子方程式； ③Fe将Fe3+还原为Fe2+，结合守恒法写出发生反应离子方程式；
（3）由模型可知pH = 7和pH = 9时产生了强氧化性的O4·和·OH，有利于Fe的氧化，pH = 7和pH = 9时Fe2+和Fe3+完全转化为Fe(OH)2和Fe(OH)3，易除去；
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2+
2-2?
2+
2+
2?
3+
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2+
3+
2+
3+
【详解】（1）①磷核电荷数为15，在元素周期表中的位置是第3周期、第ⅤA族，则砷在元素周期表中的位置是第4周期、第ⅤA族；
② 砷酸中砷元素的化合价为+5价，其化学式是H3AsO4，因As非金属性比P弱，则其酸性比H3PO4弱；
（2）①S2O82?中氧元素为-2价，设S的化合价是x，2x+（-2）×8=-2，解得x=+7，即S2O82?中S的化合价是+7；
②零价铁与过硫酸钠反应生成Fe2+和SO42-，则发生反应的离子方程式为Fe+ S2O82? == Fe 2+
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的+2SO4；
③Fe将Fe3+还原为Fe2+，发生反应的离子方程式为Fe+ 2Fe 3+ == 3Fe 2+；
（3）结合零价铁活化过硫酸钠去除废水中As(Ⅴ)的机制模型可知，因pH = 7和pH = 9时，产生了具有强氧化性的SO4·和·OH，利于生成Fe和Fe，pH = 7和pH = 9时，Fe和Fe形成Fe(OH)2和Fe(OH)3，与As(Ⅴ)发生共沉淀，有效去除As(Ⅴ)，故5 min内pH = 7和pH = 9时去除率高。
11.某小组同学研究SO2和KI溶液的反应，设计如下实验。 实验 操作 现象 溶液迅速变为浅黄色，将溶液进行离心分I 离无固体沉积， 加入淀粉溶液，不变色 溶液立即变成深黄色，将溶液进行离心分II 离有浅黄色固体沉积，溶液黄色变浅，加入淀粉溶液，不变色
（1）加入淀粉溶液的目的是______，为达到相同的目的，还可选用的试剂是______。 （2）经检验，II中的浅黄色固体是硫。资料显示，在酸性条件下，SO2和KI溶液反应生成S和I2。
① 在酸性条件下，SO2和KI溶液反应的离子方程式是______。
② 针对II中加入淀粉溶液不变色，甲同学提出假设：______。为证实该假设，甲同学取II中离心分离后的溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成。 ③ 乙同学认为甲同学的实验方案不支持上述假设，理由是______。
④ 丙同学向1 mL 1 mol·L KCl溶液中加入5滴1 mol·L盐酸，通入SO2，无明显实验现象，再加入盐酸酸化的BaCl2溶液，几乎没有白色沉淀。丙同学的实验结论是______。 （3）实验表明，I?是SO2转化的催化剂。补全下列离子方程式。 SO2＋H2O ===_____ ＋ ＋
（4）对比实验I和II，推测增大H+的浓度可加快SO2的转化速率。为证实该推测，还需进一步进行实验证明，实验方案是______。
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3+
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3+
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【答案】 (1). 检验是否有I2生成 (2). CCl4（苯、煤油） (3). SO2 +4I +4H == 2I2 +S+2H2O (4). SO2将I2还原为I? (5). 空气中的O2将SO2氧化为SO42? (6). O2不是SO2氧化为SO42?的主要原因 (7). 3SO2+2H2O === 4H++ 2SO42? +S (8). 向1 mL 1 mol·L KI溶液中加入 5滴1 mol·L【解析】 【分析】
（1）碘遇淀粉溶液蓝色，碘易溶于有机溶剂，且碘的四氯化碳溶液显紫红色；
（2）经检验，II中的浅黄色固体是硫。资料显示，在酸性条件下，SO2和KI溶液反应生成 ①在酸性条件下，SO2和KI溶液反应S和I2，结合守恒法写出发生反应的离子方程式； ②离心分离后的溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中有SO42-，说明I2能氧化SO2生成SO4； ③空气中有氧气，也能氧化SO2；
④加入盐酸酸化的BaCl2溶液，几乎没有白色沉淀，说明溶液中无SO4；
（3）I?是SO2转化的催化剂，可知SO2在反应中既被氧化生成SO42-，又被还原生成S，结合守恒法配平离子反应方程式；
（4）通过改变H+的浓度来判断SO2的转化速率是否发生改变；
【详解】（1）利用碘遇淀粉溶液蓝色，加入淀粉溶液可检验反应中有碘生成；碘易溶于有机溶剂，也可以加入CCl4后振荡静置，看有机层是否显紫红色，来判断反应中有碘生成； （2）①在酸性条件下，SO2和KI溶液反应S和I2，发生反应的离子方程式为SO2 +4I? +4H+ == 2I2 +S+2H2O；
②II中加入淀粉溶液不变色，说明I2被还原，结合SO2具有还原性，可假设SO2将I2还原为I；
③乙同学认为空气中有氧气，也能将SO2氧化为SO4，故不支持甲同学上述假设； ④加入盐酸酸化的BaCl2溶液，几乎没有白色沉淀，说明溶液中无SO4，由此可得出O2不是SO2氧化为SO4的主要原因；
（3）I是SO2转化的催化剂，可知SO2在反应中既被氧化生成SO4，又被还原生成S，发生反应的离子反应方程式为3SO2+2H2O === 4H++ 2SO42? +S；
（4）向1 mL 1 mol·L?1 KI溶液中加入 5滴1 mol·L?1 KCl溶液后，再通入 SO2气体，观
察现象，进而判断增大H+的浓度是否可加快SO2的转化速率。
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2-2?
2-2?
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2-2-?1
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KCl溶液后，再通入 SO2气体，观察现象
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