1、F单元化学反应与能量 目录F单元化学反应与能量1F1化学反应与能量变化1F2反应热的计算与重要的反应热3F3原电池原理3F4 电解原理3F5 化学反应与能量综合错误!未定义书签。 F1化学反应与能量变化【题文】(化学卷2014届江苏省南京市金陵中学高三第四次模拟考试(2014.05)10下列图示与对应的叙述相符的是 A图6表示H2与O2发生反应过程中的能量变化,则H2的燃烧热为241.8 kJmol1B图7表示压强对可逆反应2A(g)+2 B(g) 3C(g)+D(s)的影响,乙的压强比甲的压强大C根据图8,若除去CuSO4溶液中的Fe3+,可向溶液中加入适量CuO,调节pH4,过滤D图9表示
2、常温下,稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,则相同条件下NaA溶液的pH大于同浓度的NaB溶液的pH【知识点】燃烧热的定义、强弱电解质、化学平衡 F1 H1 G2【答案解析】C 解析:A、H2的燃烧热是指1molH2完全燃烧生成液态水放出的热量,故A错误;B、改变压强平衡会发生移动,甲乙反应物的百分含量不同,故B错误;C、向溶液中加入适量CuO,调节pH4,Fe(OH)3沉淀完全而Cu2+仍存在于溶液中,故C正确;D、稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,HA的pH随加水量的变化大,说明HA的酸性强于HB,则相同条件下NaA溶液的pH小于同浓度的NaB溶液的pH,故D错误;故答案
3、选C【思路点拨】本题考查燃烧热的定义、强弱电解质、化学平衡等知识,注意理解燃烧热的定义、强弱电解质的差异。【题文】(化学卷2015届吉林省长春市十一中高二下学期期末考试(2014.07)10已知下列反应的热化学方程式为: (1)C(s)O2(g)CO2(g) H 1393.5kJ/mol (2)CH3COOH(l)2O2(g)2CO2(g)2H2O(l) H 2870.3kJ/mol(3)H2(g)1/2O2(g)H2O(l) H 3285.8kJ/mol 则2C(s)2H2(g)O2(g)CH3COOH(l) 的反应热H为A+488.3 kJ/mol B488.3 kJ/mol C244.1
4、5 kJ/mol D+244.15 kJ/mol【知识点】盖斯定律 F1 F2【答案解析】B 解析:根据盖斯定律:H=2H 1+2H 3H 2=2(393.5kJ/mol)2(285.8kJ/mol )(870.3kJ/mol)=488.3 kJ/mol故答案选B【思路点拨】本题考查盖斯定律的应用,根据热化学方程式可以相加减即可得到新的热化学方程式。【题文】(化学卷2015届吉林省长春市十一中高二下学期期末考试(2014.07) 18.下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是( )A已知C(石墨,s)= C(金刚石,s) H0,则金刚石比石墨稳定B已知I2(g)H2(g)=2HI(g) H1;
5、I2(s)H2(g)=2HI(g) H2;则H1H2CHCl和NaOH反应的中和热H=573kJ/mol,则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热H=2(573)kJ/molD已知H2(g)F2(g)=2HF(g) H=270kJ/mol,则2L氟化氢气体分解成1L氢气和1L氟气吸收270kJ热量【知识点】热化学方程式 F1 F5【答案解析】B 解析:A、C(石墨,s)= C(金刚石,s)吸热,说明石墨能量低,所以石墨比金刚石稳定,故A错误;B、前者比后者放热多,所以H1H2故B正确;C、因为中和热是指强酸与强碱中和生成1mol水时放出的热量,H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热H=573k
6、J/mol,故C错误;D、已知H2(g)F2(g)=2HF(g) H=270kJ/mol,则2mol氟化氢气体分解成1mol氢气和1mol氟气吸收270kJ热量,故D错误;故答案选B【思路点拨】本题考查热化学方程式的理解,注意在比较H的大小时连同正负号一起比较。【题文】(化学卷2016届黑龙江省哈六中高一下学期期末考试(2014.07)22已知反应ABCD的能量变化如右图所示,下列说法正确的是A该反应为放热反应B该反应为吸热反应C反应物的总能量高于生成物的总能量D该反应只有在加热条件下才能进行【知识点】化学反应与能量F1【答案解析】B 解析:反应物A+B能量低于C+D,故该反应是吸热反应,故B
7、正确;吸热反应并不一定要在加热条件下进行,如NH4Cl和Ba(OH)28H2O,故D错误【思路点拨】本题考查了化学反应与能量图像分析。当反应物总能量生成物总能量,放热反应,当反应物总能量生成物总能量,吸热反应;【题文】(化学卷2016届吉林省长春市十一中高一下学期期末考试(2014.07)14下列有关热化学方程式的叙述正确的是A2H2(g)O2(g)=2H2O(g);H=483.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJB已知C(石墨,s)= C(金刚石,s) H0,则金刚石比石墨稳定C含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则该反应的热化学方程式为:
8、NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l);H=57.4 kJ/molD已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g);H1 ;2C(s)O2(g)=2CO(g) H2。则H1H2【知识点】热化学方程式的含义 F1 F2【答案解析】C 解析:A、氢气的燃烧热指1摩氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量,故A错误;B、能量越低越稳定,石墨转化为金刚石吸热,石墨能量低,应该石墨稳定,故B错误;C、20.0g NaOH的物质的量是1/2摩尔,与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,可知1摩尔NaOH与稀盐酸完全中和,放出57.4 kJ的热量,故C正确;D、前者比后者放热多,则H1H2,
9、故D错误;故答案选C【思路点拨】本题考查热化学方程式的正误判断,D中比较H1与H2时连同负号一起比较,是本题的易错点。【题文】(化学卷2016届吉林省长春市十一中高一下学期期末考试(2014.07)16. 下列说法正确的是A增大压强,使单位体积内活化分子数目增加,化学反应速率一定增大B. 升高温度,使活化分子百分数增加,化学反应速率一定增大C. 活化分子间所发生的分子间的碰撞均为有效碰撞D. 加入反应物,使活化分子百分数增加,化学反应速率一定增大【知识点】碰撞理论 F1【答案解析】B 解析:A、增大压强,使单位体积内活化分子百分数数增加,而活化分子数目不变,故A错误;B、升高温度,原来的一部分
10、分子成为活化分子,使活化分子数目增加,活化分子百分数增加,故B正确;C、只有发生反应的碰撞才是有效碰撞,活化分子间所发生的分子间的碰撞不一定是有效碰撞,故C错误;D 加入反应物,若使单位体积内活化分子百分数增加,化学反应速率就增大,故D错误;故答案选B【思路点拨】本题考查碰撞理论,注意区别单位体积内活化分子数目与单位体积内活化分子百分数的不同含义。【题文】(化学卷2016届辽宁省五校高一下学期期末考试(2014.07))9、氢气和氟气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的热量。在反应过程中,断裂1molH2中的化学键消耗的能量为Q1kJ,断裂1molF2中的化学键消耗的能量为Q2kJ,形成1m
11、olHF中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是 AQ1+ Q22Q3 BQ1+ Q22Q3 CQ1+ Q2Q3 DQ1+ Q2Q3【知识点】化学能与热能 F1 F2【答案解析】A 解析:化学键断裂吸收能量,共断裂1molH-H键、1molF-F键,吸收能量(Q1 + Q2)kJ; 化学键形成放出能量,共形成2mol的H-F键,所以放出2Q3KJ能量;反应为放热反应,故断键吸收的能量成键放出的能量,即Q1+ Q22Q3,故A正确。【思路点拨】本题从化学键角度考查了化学能与热能的关系,需要注意两点成键和断键的量与物质本身的量的关系判断反应的吸放热还可从物质能量角度考虑,勿混淆。【题文
12、】(化学卷2016届云南省玉溪一中高一下学期期末考试(2014.07)16金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质(同素异形体)。在100kPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的热能。据此,试判断在100kPa压强下,下列结论正确的是A石墨比金刚石稳定 B金刚石比石墨稳定 C1mol石墨比1mol金刚石的总能量高 D1mol石墨和1mol金刚石的总能量相等【知识点】化学反应中的能量变化 F1【答案解析】A 解析:在100kPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的热能,故石墨的能量比金刚石的能量低,CD错误;根据能量越低越稳定原理则石墨的能量低,比金刚石的稳定,
13、故A正确。【思路点拨】本题以石墨和金刚石的相互转化考查了物质的稳定性和物质所具有的能量之间的关系,物质能量高低的比较,是化学反应中的能量变化的较难的试题。【题文】(化学卷2016届云南省玉溪一中高一下学期期末考试(2014.07)24下列反应既是氧化还原反应,又是吸热反应的是( )A铝片和稀硫酸反应 BBa(OH)28H2O与NH4Cl反应C灼热的炭与CO2反应 D甲烷在O2中燃烧【知识点】化学反应中的能量变化 F1【答案解析】C 解析:A铝片和稀硫酸反应与D甲烷在O2中燃烧的反应的热效应都是放热的,错误;BBa(OH)28H2O与NH4Cl反应不是氧化还原反应,错误;C灼热的炭与CO2反应是
14、氧化还原反应,反应的热效应是吸热反应,正确。 【思路点拨】本题考查了一些常见的化学反应的热效应,难度不大。【题文】(理综卷化学2014届西藏自治区高三最后一次模拟统一考试(2014.05)8下列说法中正确的是: ( )A汽油燃烧时将全部的化学能转化为热能B向饱和AgCl溶液中加入盐酸,Ksp变大C若存在简单阴离子R2-,则R一定属于VIA族D最外层电子数少的金属元素,一定比最外层电子数多的金属元素活泼性强【知识点】Ksp、能量转化、金属活泼性 H5 F1 E2【答案解析】C 解析:A、汽油燃烧时化学能转化为光能和热能,故A错误;B、Ksp只与温度有关,向饱和AgCl溶液中加入盐酸,Ksp不变,
15、故B错误;C、若存在简单阴离子R2-,说明R的最外层有6个电子,所以一定属于VIA族,故C正确;D、例如Ca比Na活泼,所以最外层电子数少的金属元素,一定比最外层电子数多的金属元素活泼性强是错误的;故答案选C【思路点拨】本题考查Ksp、能量转化、金属活泼性等知识、注意Ksp只与温度有关,只要温度不变,其它条件改变时Ksp均不变。F2反应热的计算与重要的反应热【题文】(化学卷2014届江苏省南京市金陵中学高三第四次模拟考试(2014.05)20(14分)镁是海水中含量较多的金属,镁合金及其镁的化合物用途非常广泛。(1)Mg2Ni是一种储氢合金,已知:Mg(s) + H2(g) MgH2(s) H
16、174.5kJmol1 Mg2Ni(s) + 2H2(g) Mg2NiH4(s) H264.4kJmol1 Mg2Ni(s)+2MgH2(s) 2Mg(s)+Mg2NiH4(s) 的H3 。 (2)一种用水氯镁石(主要成分为MgCl26H2O)制备金属镁工艺的关键流程如下:为探究MgCl26H2O“一段脱水”的合理温度范围,某科研小组将MgCl26H2O在不同温度下分解,测得残留固体物质的X-射线衍射谱图如下图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在)。测得E中Mg元素质量分数为60.0%,则E的化学式为 。“一段脱水”的目的是制备MgCl22H2O,温度不高于180 的原因是 。若电解
17、时电解槽中有水分,则生成的MgOHCl与阴极产生的Mg反应,使阴极表面产生MgO钝化膜,降低电解效率。生成MgO的化学方程式为 。该工艺中,可以循环使用的物质有 。(3)储氢材料Mg(AlH4)2在110-200C的反应为:Mg(AlH4)2MgH2 +2A1+3H2每生成27gAl转移电子的物质的量为 。(4)“镁-次氯酸盐”燃料电池的装置如右图所示,该电池的正极反应式为 。【知识点】盖斯定律、原电池、工艺流程 F2 F3 O5【答案解析】(1)+84.6KJ/mol(2) MgO;若温度太高,转化为MgOHCL或MgO;HCL,(3) 3mol(4)解析:(1)根据盖斯定律H3 H22H1
18、64.4kJmol12(74.5kJmol1)=+84.6KJ/mol(2)根据E中Mg元素质量分数为60.0%,得到E的化学式为MgO;观察残留固体物质的X-射线衍射谱图,若温度太高,转化为MgOHCL或MgO;MgOHCl与阴极产生的Mg反应,使阴极表面产生MgO,化学方程式为:;用水氯镁石制备金属镁工艺的流程中看出该工艺中,可以循环使用的物质有HCL,;(3)生成27gAl,即生成1molAl转移电子的物质的量为 3mol;(4)正极ClO-得电子,正极反应:【思路点拨】本题考查盖斯定律、原电池、工艺流程等,难度不大,注意利用题中的信息解决问题。【题文】(化学卷2015届甘肃省兰州一中高
19、二下学期期末考试(2014.07) K4 F2 9下列依据相关数据作出的推理和判断中,不正确的是 ( )A依据相对分子质量的数据,推测乙醇和丙烷沸点的相对高低B依据溶解度的数据,选择用重结晶的方法可将粗苯甲酸提纯C依据沸点的数据,判断用分馏的方法从石油中获取汽油和煤油等D依据燃烧热的数据、热化学方程式和盖斯定律,可计算一些反应的反应热【知识点】溶解度、饱和溶液的概念;分子间作用力对物质的状态等方面的影响;蒸馏与分馏【答案解析】A 解析:A、乙醇中含氢键,沸点高,则不能利用相对分子质量推测乙醇和丙烷沸点的相对高低,故A错误;B、溶解度差异越大,利用重结晶分离效果越好,则依据溶解度的数据,选择用重
20、结晶的方法可将粗苯甲酸提纯,故B正确;C、利用沸点的差异分离混合物的方法为蒸馏,则依据沸点的数据,判断用分馏的方法从石油中获取汽油和煤油等,故C正确;D、依据燃烧热的数据、热化学方程式和盖斯定律,可计算一些反应的反应热,故D正确;故答案选A【思路点拨】本题考查较为综合,涉及物质的分离、形式比较等知识,侧重于考查学生的综合运用化学知识的能力和评价能力,题目难度不大,注意把握相关物质的性质以及常见混合物的分离提纯方法。【题文】(化学卷2015届吉林省长春市十一中高二下学期期末考试(2014.07)10已知下列反应的热化学方程式为: (1)C(s)O2(g)CO2(g) H 1393.5kJ/mol
21、 (2)CH3COOH(l)2O2(g)2CO2(g)2H2O(l) H 2870.3kJ/mol(3)H2(g)1/2O2(g)H2O(l) H 3285.8kJ/mol 则2C(s)2H2(g)O2(g)CH3COOH(l) 的反应热H为A+488.3 kJ/mol B488.3 kJ/mol C244.15 kJ/mol D+244.15 kJ/mol【知识点】盖斯定律 F1 F2【答案解析】B 解析:根据盖斯定律:H=2H 1+2H 3H 2=2(393.5kJ/mol)2(285.8kJ/mol )(870.3kJ/mol)=488.3 kJ/mol故答案选B【思路点拨】本题考查盖斯
22、定律的应用,根据热化学方程式可以相加减即可得到新的热化学方程式。【题文】(化学卷2015届江苏省扬州中学(扬州市)高二下学期期末考试(2014.06)19(14分)中国环境监测总站数据显示,颗粒物(PM2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题: (1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:离子K+Na+NHSONOCl浓度/molL1410661062105410531052105根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH 。 (2)汽车发动机工作时
23、会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如图3: N2(g)O2(g)2NO(g) HkJmol1。 尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2。写出NO被CO还原的化学方程式。 汽车汽油不完全燃烧时还产生CO,若设想按下列反应除去CO:2CO(g)2C(s)O2(g),已知该反应的H0,该设想能否实现? (填“能或不能”)。依据是。(3) 碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如图4: 用离子方程式表示反应器中发生的反应。 用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是。【知识点】反应热和焓变;二氧化硫的化学性质;二氧化硫的污染及治
24、理F2 D3 【答案解析】 (1)4(2)+183 kJmol1 2NO2CO2CO2N2 不能 该反应是焓增、熵减的反应(3)SO2I22H2OSO2I4H+ HI分解为可逆反应,及时分离出产物H2,有利于反应正向进行 解析:(1)溶液中电荷守恒:C(K+)+C(NH4+)+C(H+)=2C(SO42-)+C(NO3-)+C(Cl-),得C(H+)=110-4molL-1,pH值为4,(2)该反应中的反应热=反应物的键能和-生成物的键能和=(945+498)kJ/mol-2630kJ/mol=+183kJ/mol在催化剂条件下,一氧化碳被氧化生成二氧化碳,一氧化氮被还原生成氮气,所以其反应方
25、程式为:2NO2CO2CO2N2该反应的反应物有2mol气体,生成物有1mol气体,S0,H0,所以,H-TS0,反应不能自发进行;(3)从流程图可知,在反应器中,I2氧化SO2,生成硫酸和HI,反应方程式为SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+;HI分解为可逆反应,及时分离出产物H2,有利于反应正向进行【思路点拨】本题考查了电解质溶液中的电荷守恒、反应热=反应物的键能和-生成物的键能和、化学反应自发进行的条件、平衡移动等等知识,题目难度不大【题文】(化学卷2015届江苏省扬州中学(扬州市)高二下学期期末考试(2014.06)20(16分)研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态
26、文明社会具有重要的意义。(1)CO可用于炼铁,已知:Fe2O3(s) + 3C(s)2Fe(s) + 3CO(g) H 1+489.0 kJ mol1,C(s) +CO2(g)2CO(g) H 2 +172.5 kJmol1, 则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。 (2)CO与O2设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。该电池的负极反应式为 。(3)CO2和H2充入一定体积的恒容密闭容器中,在两种温度下发生反应:CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) 测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图5。 图5该反应的H 0(填“大于或小于”),曲线I、对应的平衡常数大小
27、关系为K K (填“、或”)。一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。容 器甲乙反应物投入量1molCO2、3molH2a molCO2、3a molH2、b molCH3OH(g)、b molH2O(g)若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则b的取值范围为 。(4)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(I、II、III)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图6。在015小时内,CH4的平均生成速率I、II和I
28、II从小到大的顺序为 (填序号)。 光照时间/h 反应温度/ 图6 图7(5)以TiO2Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图7。当温度在 范围时,温度是乙酸生成速率的主要影响因素。Cu2Al2O4可溶于稀硝酸,稀硝酸还原产物为NO,写出有关的离子方程式 。【知识点】化学平衡的计算;热化学方程式;化学电源新型电池 F2 F3 G4【答案解析】(1)Fe2O3(s)+ 3CO(g)2Fe(s)+ 3CO2(g) H 28.5 kJmol1(2)CO + 4OH 2e CO32+ 2H2O(3)小于 0.4c1(4)II
29、IIII(5)300400 3Cu2Al2O4+32H+2NO3 6Cu2+ 6Al3+2NO+16 H2O 解析:(1)a、Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)H1=+489.0kJmol-1b、C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)H2=+172.5kJmol-1依据盖斯定律a-b3得到Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)H=-28.5 kJmol-1;(2)一氧化碳在负极失电子发生氧化反应,生成二氧化碳在溶液中生成碳酸钾,原电池负极电极反应为:CO+4OH-2e-=CO32-+2H2O;(3)根据图象可知,线的反应速率大于线,所以线对应的温度
30、高于线,而线对应的甲醇的物质的量小,也就是说温度高反应平衡逆向移动,据此判断反应的H0,根据温度对平衡移动的影响可知,升高温度,平衡向吸热方向移动,而该反应为放热反应,所以升高温度平衡逆向移动,平衡常数变小,即KK;设平衡时二氧化碳转化了xmol, CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),开始1(mol): 1 30 0变化1(mol): x 3x xx平衡1(mol): 1-x 3-3x x x开始2a 3a b b则由题意可知:(x+x+1-x+3-3x)/(1+3)=0.8,解得x=0.4,根据恒温恒容条件下的等效平衡的思想则有开始1和开始2为完全等效,即a+b=1,
31、要使反应始终向逆向进行,则bx,故a的范围为:0.4b1;(4)由图2可知,在015小时内,甲烷的物质的量变化量为n()n()n(),故在030h内,CH4的平均生成速率v()v()v();(5)根据图象3可知,当温度大于300时,线的斜率变化较大,也就是温度对化学反应速率的影响较大,故答案为:300400;Cu2Al2O4拆成氧化物的形式:Cu2OAl2O3,与酸反应生成离子方程式:3Cu2Al2O4+32H+2NO3-=6Cu2+6Al3+2NO+16H2O,【思路点拨】本题主要考查了热化学方程式的书写、电极反应的书写、化学平衡的计算及氧化还原反应方程式的书写,综合性较强,有一定的难度【题
32、文】(化学卷2015届江西省鹰潭一中(鹰潭市)高二下学期期末质量检测(2014.07) F2 11下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 ( )()。A已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1,则氢气的燃烧热为241.8 kJmol1B已知NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1,则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出57.3 kJ的热量C已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)Ha;2C(s)O2(g)=2CO(g)Hb,则abD已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)H0,则石墨比金刚石稳定【知识点】热
33、化学方程式,反应热和焓变【答案解析】D 解析:A、燃烧热为1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物所放出的热量,故氢气的燃烧热应为120.9 kJmol1,故A错误;B、醋酸为弱酸,放出的热量小于57.3 kJ,故B错误;C、炭完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量,焓变是负值,故ab,故C错误;D、已知C(s,石墨)C(s,金刚石)H0,石墨能量小于金刚石,则石墨比金刚石稳定,故D正确。故答案选D【思路点拨】本题考查学生燃烧热、中和热的概念、物质稳定性以及热化学方程式的含义知识,注意教材知识的掌握是解答的关键。【题文】(化学卷2015届江西省鹰潭一中(鹰潭市)高二下学期期末质量检测(2014
34、.07) G5 F2 18(8分)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。(1) 工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:反应:CO (g)2H2(g)CH3OH(g)H1反应:CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2上述反应符合“原子经济”原则的是_(填“”或“”)。下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。温度250 300 350 K2.0410.2700.012由表中数据判断,H1_0(填“”、“”或“”)。某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)0.2 molL1,则CO的转化率为_,此时
35、的温度为_(从上表中选择)。(2)下列各项能作为判断反应在2 L的密闭容器中达到化学平衡状态的依据的是_(填序号字母)。A容器内CO、H2、CH3OH的浓度之比为121B2v(H2)(正) v(CO)(逆)C容器内压强保持不变D混合气体的密度保持不变 (3)已知在常温常压下:2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g) H11 275.6 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g) H2566.0 kJmol1H2O(g)=H2O(l)H344.0 kJmol1写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式: 【知识点】考查平衡状态判断、平衡移动、平衡常数、反应速
36、率计算、热化学方程式【答案解析】(每空2分)(1) (1分) (1分)80% (1分)250 (1分)(2) C (1分)(3)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l) H442.8 kJmol(3分)解析:(1)产物更加集中,更加符合“原子经济”性。升高温度,反应平衡常数减少,说明向逆反应方向进行,所以逆反应方向为为吸热反应,正反应方向为放热反应H0表示放热反应,H0表示吸热反应,HM B. M逐渐溶解 C负极反应为2H+2e- =H2 D. SO42-向M极定向移动【知识点】原电池原理的应用 F3【答案解析】A 解析:在原电池中电流方向和电子流动方向恰好相反,所以此电池中电子应
37、从N极流出,即N做负极,金属活泼性NM,A正确;N做负极应该是N极逐渐溶解,B错误;N做负极应该是N金属失电子,C错误;N极是N金属失电子形成金属阳离子,故SO42-向N极定向移动,D错误。【思路点拨】本题考查了原电池电极的划分,电极反应的书写,电子及电流的流动方向的判断,基础性较强。【题文】(化学卷2015届四川省成都市高三摸底(零诊)考试(2014.07)24.(8分)甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料,以煤为原料制备甲醇的流程如下: 气化炉中主要反应的化学方程式为 。 (2)已知CO、H2、甲醇(l)的燃烧热分别为:285.8 kJ/mol、283 kJ/mol、7265 kJ/
38、mol;则CO和H2 合成甲醇的热化学方程式为_ _ (3) 一定条件下,在催化反应室中发生反应.CO(g)+2H2(g) =CH3OH(g)H”、“=”或“”); 请在图2中画出20 min后各物质的浓度随时间变化的曲线(曲线上必须标出“X”和“Y”)。II(1)海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料。如LiFePO4电池中某电极的工作原理如下图所示:该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的 极(填“正”或“负”),该电极反应式为 。(2)用此电池电解含有0.1 mol/L CuSO4和0.1 mol/L NaCl的混合溶液10
39、0 mL,假如电路中转移了0.02 mol e,且电解池的电极均为惰性电极,阳极产生的气体在标准状况下的体积是_L.【知识点】物质的量或浓度随时间的变化曲线;原电池和电解池的工作原理;化学平衡常数的含义;化学平衡状态的判断【答案解析】答案:.(1)B (2分) (2)N2O4(g) 2NO2(g) H=+56.9kJ/mol (2分) (3)0.9 (2分) (4) (2分) 见解析 (2分) 正(2分) FePO4+e-+Li+=LiFePO4 (2分) 0.168 (2分)解析:(1)A反应前后气体的化学计量数之和不等,故容器总压强不随时间改变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故A正确
40、; B密度=m总/V,总质量不变,体积也不变,故混合气体的密度不随时间变化而改变不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故B错误; CNO2为红棕色气体,N2O4为无色气体,故混合气体的颜色不随时间变化而改变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故C正确;D平均分子量=m总/n总,总质量不变,总物质的量在变,故反应混合气平均分子量不再改变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故D正确,故选B;(2)由(1)可知,反应物为N2O4,生成物为NO2,反应进行到10min时,N2O4的物质的量变化为0.2mol/L2L=0.4mol,共吸收热量22.76kJ,故反应1molN2O4共吸收热量22.7
41、6kJ2.5=56.9kJ,故该反应热化学方程式为:N2O4(g)2NO2(g)H=+56.9kJ/mol;故答案为:N2O4(g)2NO2(g)H=+56.9kJ/mol;(3)根据化学方程式N2O4(g)2NO2(g),及平衡常数的定义可得k= c2(NO2)/ c(N2O4)=0.60.6/0.4=0.9,故答案为:0.9;(4)恒容,充入一定量NO2,相当于增大压强,平衡逆向移动,新平衡后混合气体中NO2的体积分数减小,故W1W2,故答案为:;30min时,c(NO2)=0.9mol/L,根据k=0.9,求得c(N2O4)=0.9mol/L, 20min-30min,N2O4的浓度增加
42、了0.9-0.4=0.5mol/L,故NO2的浓度减少了1mol/L,则20min时,c(NO2)=1+0.6=1.6mol/L,c(N2O4)=0.9mol/L,故答案为:;、(1)放电时,该装置是原电池,Fe元素化合价由+3价变为+2价,得电子发生还原反应,所以该电极是正极,电极反应式为FePO4+e-+Li+=LiFePO4,故答案为:正;FePO4+e-+Li+=LiFePO4;(2)计算得到,电解含有0.01molCuSO4和0.01molNaCl的混合溶液100mL,电路中转移了0.02mole-,阳极:2Cl- - 2e-= Cl2,0.01mol 0.01mol 0.005mo
43、l 4OH -4e- =2H2O+O2,0.01mol 0.01mol 0.0025mol阴极:Cu2+ + 2e- = Cu 0.01mol 0.02mol所以阳极上生成的气体在标准状况下的体积=(0.005mol+0.0025mol)22.4L/mol=0.168L,故答案为:0.168【思路点拨】本题考查化学反应速率及化学平衡图象,化学电源新型电池,电解池原理的应用,注重对图象的分析,明确图象中纵横坐标及点、线、面的意义是解答本题的关键,要注意充分用好守恒的思想解决问题,难度中等【题文】(化学卷2016届吉林省长春市十一中高一下学期期末考试(2014.07)1. 钢铁发生吸氧腐蚀时,正极
44、发生反应的电极反应式为A.Fe-2e-=Fe2+ B. Fe-3e-=Fe3+ C.O2+2H2O+4e-=4OH- D.2H+2e-= H2 【知识点】原电池原理 F3 B3【答案解析】C 解析:根据原电池原理:正极发生得电子的反应,排除AB,由于钢铁发生吸氧腐蚀,知得电子的物质是氧气,故选C;故答案选C【思路点拨】本题考查原电池原理,要理解原电池中正极发生得电子的反应,负极发生失电子的反应。【题文】(化学卷2016届吉林省长春市十一中高一下学期期末考试(2014.07)2在理论上不能用于设计原电池的化学反应是A. 2FeCl3(aq)2KI(aq) = 2FeCl2(aq)2KCl(aq)
45、I2(aq) H 0C. 4Al(s)+ 6H2O(1)+ 3O2(g)=4Al(OH)3(s) H 0D. Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(1) = 2MnOOH(s) +Zn(OH)2(s) H 乙丙丁 B 甲丙乙丁C 甲丙丁乙 D 乙丁丙甲【知识点】原电池电极判断的应用 F3【答案解析】C 解析:甲、乙相连,甲的质量减少说明甲失去了电子,活泼性强于乙;丙、丁相连,丁上有气泡逸出,说明丙是负极,活泼性强于丁;甲、丙相连,甲上发生氧化反应失去电子说明甲的活泼性强于丙;乙、丁相连,乙是电子流入的一极则甲是电子流出的一极,说明甲的活泼性强于乙,故正确答案为C。【思路点拨】本题考查了根据原
46、电池中反应的现象对金属活泼性的判断,基础性较强。【题文】(化学卷2016届云南省玉溪一中高一下学期期末考试(2014.07)28(11分)2010年春至2013年连续四年发生在云南省的严重旱情牵动了全国人民的心,引起人们对水资源的再次重视。水是组成生命体的重要化学物质,有关水的反应有很多。(1)用电子式表示H2O的形成过程 。(2)在pH=1的水溶液中,NH4+、Al3+、Br-、SO42- Na+、Fe2+、Cl-、NO3-K+、Ba2+、Cl-、NO3- K+、Na+、HCO3-、SO42-四组离子中,一定大量共存的是 (填序号)。(3)在下列反应中,水仅做氧化剂的是 (填字母,下同),水
47、既不做氧化剂又不做还原剂的是 。A2F22H2O4HFO2B2Na2O22H2O4NaOHO2CCaH22H2OCa(OH)22H2 D3Fe4H2OFe3O44H2(4)“神舟七号”飞船上的能量主要来自于太阳能和燃料电池,H2、O2和KOH的水溶液可形成氢氧燃料电池,负极的电极反应为 ,反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水,当得到1.8 L饮用水时,电池内转移的电子数约为 。【知识点】离子共存、氧化剂和还原剂的判断、原电池中电极反应的书写、转移电子数目的计算 B1 B3 F3【答案解析】 (1) 略(2分) (2) (2分)(3)CD(2分) B(1分) (4)H2 +2OH - -2e
48、 =2H2O(2分) 200NA (2分) 解析:(1)略(2)pH=1的水溶液中含有大量的H+,中的离子不会发生反应,可以共存;中的NO3-在酸性的条件下可以把Fe2+氧化,故不能共存;中的离子不会发生反应,可以共存;中HCO3-在酸性的条件下生成CO2,故不能共存。(3)A、水中的氧元素的化合价由-2价变到0价,化合价升高,失去电子,做还原剂;B、水中元素化合价都没有发生改变,既不做氧化剂又不做还原剂;C、水的氢元素的化合价由+1价变到0价,化合价降低,得到电子,做氧化剂;D、水的氢元素的化合价由+1价变到0价,化合价降低,得到电子,做氧化剂。(4)燃料电池中负极是氢气失去电子的反应故负极
49、电极反应为H2 +2OH - -2e =2H2O。电池总反应为2H2 +O2 =2H2On(H2O)= 1.8 103/18=100mol,在总反应中生成2mol水转移的电子的物质的量为4mol,故生成100mol水时转移的电子的物质的量为200mol,约为200NA。【思路点拨】本题考查了在前提条件下的离子共存,氧化剂和还原剂的判断,在氢氧碱性燃料电池中的电极反应的书写,把在每一个知识点中容易出错的都放在一个试题中,使试题的难度加大。 F4 电解原理【题文】(化学卷2015届吉林省长春市十一中高二下学期期末考试(2014.07)11下列说法不正确的是 ABCD通电一段时间后,搅拌均匀,溶液的
50、pH增大甲电极上的电极反应为:2Cl -2e = Cl2Pt电极上的电极反应为:O22H2O4e=4OH总反应的离子方程式为:2Fe3+Cu=Cu2+ 2Fe2+稀硫酸CC NaCl溶液FePt NaCl溶液e-C(甲) 直流电源e-C(乙) CuCl2溶液FeCl3溶液盐桥Cu C【知识点】原电池原理、电解池原理 F3 F4【答案解析】A 解析:A、电解的是水,一段时间后硫酸浓度增加,pH减小,故A错误;B、甲电极上发生失电子的反应,电极反应为:2Cl -2e = Cl2,故B正确;C、实质为铁的吸氧腐蚀,Pt电极为正极,故C正确;D、构成原电池,总反应的离子方程式为:2Fe3+Cu=Cu2
51、+ 2Fe2+,故D正确;故答案选A【思路点拨】本题考查原电池原理、电解池原理,书写电极反应是关键也是难点。【题文】(化学卷2015届吉林省长春市十一中高二下学期期末考试(2014.07)15随着对合成氨研究的发展,2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气,分别通入一个加热到570的电解池中,采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现了常压、570条件下高转化率的电解法合成氨(装置如图)。下列有关说法中正确的是 A电解法合成氨的电解池中能用水作电解质溶液的溶剂B钯电极B连接的是电源的负极C钯电极A
52、的电极反应式为:N2+6e+6H+=2NH3D当有0.3mol电子转移时,有2.688L NH3生成【知识点】原电池和电解池原理 F3 F4 B3【答案解析】C 解析:A在电解法合成氨的电解池中不能用水作电解质溶液的溶剂,原因是新法合成氨电解池的反应温度是570时,水为水蒸气,故A错误;B由氢离子移动方向可知A为阴极,B为阳极,阳极连接电源正极,故B错误;CA为阴极,发生还原反应,电解方程式为N2+6e-+6H+2NH3,故C正确;D由于气体存在的条件不一定为标准状况下,则不能确定气体的体积,故D错误故答案选C【思路点拨】本题考查原电池和电解池知识,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意
53、把握电化学工作原理,难度不大,注意相关基础知识的积累【题文】(化学卷2015届吉林省长春市十一中高二下学期期末考试(2014.07)22. 在25C时,将两根铂电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中进行电解,当电路中有a mol电子转移时,溶液中析出mg Na2SO4 10 H2 O晶体。若温度不变,在剩余溶液中溶质的质量分数为A100% B100%C100% D100%【知识点】电解原理、溶质质量分数的计算 F4 【答案解析】D 解析:原溶液为饱和溶液,剩余溶液也为饱和溶液,因此电解析出的晶体和消耗的水构成的溶液仍为饱和溶液,三者的质量分数相等,消耗2mol水转移电子为4mol,故转移a mol电
54、子时,消耗的水为0.5a mol,故剩余溶液中溶质的质量分数为=100%故答案选D.【思路点拨】本题以电解原理为载体,考查溶液质量分数的计算,判断电解析出的晶体和消耗的水构成的溶液仍为饱和溶液是解题的关键,难度中等。【题文】(化学卷2015届吉林省长春市十一中高二下学期期末考试(2014.07)24(10分)下图是一个化学过程的示意图。 (1)图中乙池是 装置。(2)c(Pt)电极的名称是 。(3)写出通入CH3OH的电极的电极反应式是 。(4)乙池中反应的离子方程式为 。(5)当乙池中B(Ag)极的质量增加540g时,甲池中理论上消耗O2 mL(标准状况下);此时丙池某电极析出064g某金属
55、,则丙中的某盐溶液可能是 (填序号) A MgSO4 BCuSO4 CNaCL DAgNO3【知识点】原电池、电解池原理 F3 F4【答案解析】1)电解池(1分) (2) 阳极(1分)(3)CH3OH+8OH6 e CO32 +6H2O(2分)(4)4Ag+2H2O4Ag+O2+4H+ (5)280 (2分) B、D 解析:(1)甲池是甲醇燃料电池,则乙池和丙池为电解池;c中(Pt)电极与电池的正极相连为阳极;(3)通入CH3OH的电极发生失电子的氧化反应,产物CO2被KOH溶液吸收:CH3OH+8OH6 e CO32 +6H2O;(4)乙池中电极为惰性电极,电解AgNO3溶液,反应的离子方程
56、式为4Ag+2H2O4Ag+O2+4H+ (5)当乙池中B(Ag)极的质量增加540g时,即析出540g银,根据电子守恒,甲池中理论上消耗O2的体积为:5.41081422.4=0.28(L)=280mL;丙池某电极析出金属,排除AC,结合析出064g金属,转移电子也是5.4108=0.05mol,则丙中的某盐溶液可能是CuSO4 或AgNO3,只是金属完全析出后,又接着发生电解水的反应.【思路点拨】本题考查原电池、电解池原理,进行计算时应用电子守恒可以将各个装置联系起来。【题文】(化学卷2015届江苏省扬州中学(扬州市)高二下学期期末考试(2014.06)5设NA 为阿伏加德罗常数的值。下列
57、说法正确的是 A1 L 0.1molL-1的氨水含有0.1NA个OH B1 L 1 molL1的NaClO溶液中含有ClO的数目为NA C25时,pH =13的Ba(OH)2溶液中含有OH的数目为0 .1 NA D在电解精炼粗铜的过程中,当阴极析出32 g铜时转移电子数为NA【知识点】阿伏加德罗常数 A1 H3 F4【答案解析】D 解析:A、NH3.H2O为弱电解质,在水中部分电离,无法得到OH数目,故A错误;B、ClO部分水解,1 L 1 molL1的NaClO溶液中含有ClO的数目小于NA,故B错误;C、不知道溶液体积,无法得到溶液中含有OH的数目,故C错误;D、阴极析出32 g铜,32
58、g铜的物质的量为0.5mol,转移电子数为NA,故D正确;故答案选D【思路点拨】本题主要考查阿伏加德罗常数,解答时注意弱电解质在水中部分电离以及盐的水解。【题文】(化学卷2015届江苏省扬州中学(扬州市)高二下学期期末考试(2014.06)8下列离子方程式正确的是 AHCO3水解的离子方程式:HCO3H2OCO32H3O B用铜为电极电解饱和食盐水:2Cl+2H2OCl2+H2+2OH C用白醋除铁锈:Fe2O3+6H+ = 3H2O + 2Fe3+ D向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3+= 2Fe(OH)3+3Mg2+【知识点】离子方程式正误判断 B1 F4 H
59、3【答案解析】D 解析:A、HCO3水解生成H2CO3和OH,故A错误;B、用铜为电极电解饱和食盐水,铜参与反应,故B错误;C、白醋的主要成分醋酸是弱电解质,离子方程式中保留化学式,故C错误;D正确;故答案选D【思路点拨】本题主要考查离子方程式正误判断,注意强弱电解质的判断,弱电解质在离子方程式中保留化学式。【题文】(化学卷2015届浙江省重点中学协作体高考摸底测试(2014.08) F4 12高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的装置如图所示。下列推断合理的是( )。A铁是阳极,电极反应为Fe6e-+4H2O=FeO42-+ 8
60、H+B电解时电子的流动方向为:负极Ni电极溶液Fe电极正极C若隔膜为阴离子交换膜,则OH-自右向左移动D电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高,撤去隔膜混合后,与原溶液比较pH降低(假设电解前后体积变化忽略不计)【知识点】电化学【答案解析】D 解析:A、依据装置图分析可知铁与电源正极相连做电解池阳极,碱性溶液不能生成氢离子,电极反应为Fe-6e-+8OH-FeO42-+4H2O,故A错误; B、电解过程中电子流向负极流向Ni电极,不能通过电解质溶液,是通过电解质溶液中离子定向移动实现闭合电路,通过Fe电极回到正极,故B错误; C、阴离子交换膜只允许阴离子通过;阴离子移向阳极,应从左向右移动,故C
61、错误; D、阳极区域,铁失电子消耗氢氧根离子,溶液PH减小,阴极区氢离子得到电子生成氢气,溶液中氢氧根离子浓度增大,溶液PH增大;生成氢氧根离子物质的量消耗,在阳极电极反应Fe-6e-+8OH-FeO42-+4H2O,阴极氢氧根离子增大,电极反应2H+2e-=H2,依据电子守恒分析,氢氧根离子消耗的多,生成的少,所以溶液pH降低,故D正确;故选D【思路点拨】本题考查了电解原理,正确判断阴阳极及发生的反应是解本题关键,易错选项是B,注意电子不能通过电解质溶液,题目难度中等【题文】(化学卷2015届浙江省重点中学协作体高考摸底测试(2014.08) A3 F3 F4 G5 28(16分)I将一定量
62、NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中,各物质浓度随时间变化的关系如图1所示。请回答:(1)下列选项中不能说明该反应已达到平衡状态的是 (填选项字母)。 A容器内混合气体的压强不随时间变化而改变 B容器内混合气体的密度不随时间变化而改变 C容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变 D容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而改变(2)反应进行到10 min时,共吸收热量11.38 kJ,则该反应的热化学方程式为 ;(3)计算该反应的平衡常数K= 。(4)反应进行到20 min时,再向容器内充入一定量NO2,10min后达到新的平衡,此时测得c(NO2)=0.9 molL。
63、第一次平衡时混合气体中NO2的体积分数为w1,达到新平衡后混合气体中NO2的体积分数为w2,则w1 w2 (填“”、“=”或“”); 请在图2中画出20 min后各物质的浓度随时间变化的曲线(曲线上必须标出“X”和“Y”)。II(1)海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料。如LiFePO4电池中某电极的工作原理如下图所示:该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的 极(填“正”或“负”),该电极反应式为 。(2)用此电池电解含有0.1 mol/L CuSO4和0.1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL,假如电路中转移了0.0
64、2 mol e,且电解池的电极均为惰性电极,阳极产生的气体在标准状况下的体积是_L.【知识点】物质的量或浓度随时间的变化曲线;原电池和电解池的工作原理;化学平衡常数的含义;化学平衡状态的判断【答案解析】答案:.(1)B (2分) (2)N2O4(g) 2NO2(g) H=+56.9kJ/mol (2分) (3)0.9 (2分) (4) (2分) 见解析 (2分) 正(2分) FePO4+e-+Li+=LiFePO4 (2分) 0.168 (2分)解析:(1)A反应前后气体的化学计量数之和不等,故容器总压强不随时间改变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故A正确; B密度=m总/V,总质量不变
65、,体积也不变,故混合气体的密度不随时间变化而改变不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故B错误; CNO2为红棕色气体,N2O4为无色气体,故混合气体的颜色不随时间变化而改变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故C正确;D平均分子量=m总/n总,总质量不变,总物质的量在变,故反应混合气平均分子量不再改变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故D正确,故选B;(2)由(1)可知,反应物为N2O4,生成物为NO2,反应进行到10min时,N2O4的物质的量变化为0.2mol/L2L=0.4mol,共吸收热量22.76kJ,故反应1molN2O4共吸收热量22.76kJ2.5=56.9kJ,故该
66、反应热化学方程式为:N2O4(g)2NO2(g)H=+56.9kJ/mol;故答案为:N2O4(g)2NO2(g)H=+56.9kJ/mol;(3)根据化学方程式N2O4(g)2NO2(g),及平衡常数的定义可得k= c2(NO2)/ c(N2O4)=0.60.6/0.4=0.9,故答案为:0.9;(4)恒容,充入一定量NO2,相当于增大压强,平衡逆向移动,新平衡后混合气体中NO2的体积分数减小,故W1W2,故答案为:;30min时,c(NO2)=0.9mol/L,根据k=0.9,求得c(N2O4)=0.9mol/L, 20min-30min,N2O4的浓度增加了0.9-0.4=0.5mol/
67、L,故NO2的浓度减少了1mol/L,则20min时,c(NO2)=1+0.6=1.6mol/L,c(N2O4)=0.9mol/L,故答案为:;、(1)放电时,该装置是原电池,Fe元素化合价由+3价变为+2价,得电子发生还原反应,所以该电极是正极,电极反应式为FePO4+e-+Li+=LiFePO4,故答案为:正;FePO4+e-+Li+=LiFePO4;(2)计算得到,电解含有0.01molCuSO4和0.01molNaCl的混合溶液100mL,电路中转移了0.02mole-,阳极:2Cl- - 2e-= Cl2,0.01mol 0.01mol 0.005mol 4OH -4e- =2H2O
68、+O2,0.01mol 0.01mol 0.0025mol阴极:Cu2+ + 2e- = Cu 0.01mol 0.02mol所以阳极上生成的气体在标准状况下的体积=(0.005mol+0.0025mol)22.4L/mol=0.168L,故答案为:0.168【思路点拨】本题考查化学反应速率及化学平衡图象,化学电源新型电池,电解池原理的应用,注重对图象的分析,明确图象中纵横坐标及点、线、面的意义是解答本题的关键,要注意充分用好守恒的思想解决问题,难度中等【题文】(化学卷2016届吉林省长春市十一中高一下学期期末考试(2014.07)3. 下列图示中关于铜电极的连接错误的是【知识点】原电池、电解
69、池原理的应用 F3 F4【答案解析】C 解析:A、锌比铜活泼,铜做正极,故A正确;B、电解精练铜时,要使粗铜溶解,所以粗铜做阳极,故B正确;C、电镀铜时,铜必须连接电源正极提供铜离子,镀件连接电源负极,故C错误;D、铜电极只能做阴极,所以连接电源负极,故D正确;故答案选C【思路点拨】本题考查原电池、电解池原理的应用,理解基本原理是关键。【题文】(化学卷2016届吉林省长春市十一中高一下学期期末考试(2014.07)10. 下列说法正确的是A单质铯的熔点比单质锂的高 B胶体的胶粒不能通过滤纸C元素N的氢化物的沸点比元素P的氢化物的沸点低D用锌片做阳极,铁片做阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面出现一层
70、锌【知识点】熔点比较、胶粒大小、电解电镀 N4 H4 F4【答案解析】D 解析:A、第一主族金属单质的熔点降低,铯的熔点比单质锂的低,故A错误;B、胶体的胶粒能通过滤纸,不能通过半透膜,故B错误;C、NH3分子间存在氢键,NH3的沸点比PH3的高,故C错误;D、阳极锌片溶解,阴极有锌析出,故D正确;故答案选D【思路点拨】本题考查熔点比较、胶粒大小、电解电镀等,在比较熔点时要明确物质类别。再按照金属晶体、离子晶体、分子晶体的比较方法进行比较。15. 下列装置的线路接通后,经过一段时间,溶液的pH值明显下降的是 【知识点】原电池和电解池的工作原理 F3 F4 H2【答案解析】D 解析:A该装置中C
71、u电极上反应为2H+2e-=H2,该溶液中氢离子浓度减小,溶液的pH增大,故A错误; B该装置中电池反应式为Cu+2H2OCu(OH)2+H2,溶液体积减小,氢氧根离子浓度增大,溶液的pH增大,故B错误; C电池反应式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2,溶液中有NaOH生成,溶液的pH增大,故C错误; D电池反应式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4,溶液酸性增强,pH减小,故D正确;E、阳极铜溶解,阴极析出铜,溶液的pH值不变;故答案选D【思路点拨】本题考查原电池和电解池原理,明确各个装置发生的反应是解本题关键,再结合溶液中氢离子或氢氧根离子浓度变化分析解答。【题文
72、】(化学卷2016届吉林省长春市十一中高一下学期期末考试(2014.07)17蓄电池在放电时起原电池作用,在充电时起电解池的作用。下式是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时的反应: 则下列有关对爱迪生蓄电池的推断错误的是A放电时正极附近pH增大B充电时阴极的电极反应式为: C放电时电解质溶液中的阴离子向正极方向移动D蓄电池的电极可浸入某种碱性电解质溶液中【知识点】原电池和电解池的原理 F3 F4【答案解析】C 解析:A、正极:NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-,电极附近溶液PH增大,故A正确; B、充电是电解池,由方程式可知此电池为碱性电池,反应方程式时不能出现H+,所以充电时阴极
73、和阳极的电极反应式就分别为:Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-、2Ni(OH)2+2OH-2e-=Ni2O3+3H2O,故B正确; C、放电时是原电池,负极:Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2,正极:NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-电解质溶液中的阴离子向负极方向移动,故C错误;D、由方程式可知此电池为碱性电池,反应方程式不能出现H+,蓄电池的电极可浸在碱性电解质溶液中,故D正确;故答案选C【思路点拨】本题考查原电池和电解池知识,题目难度中等,注意掌握电极方程式的书写,为解答该题的关键,也是易错点。【题文】(化学卷2016届吉林省长春市十一中高一下学期期末考试(201
74、4.07)24(共10分)如图装置中,已知A、B两池溶液的体积均为200mL:(1)判断装置的名称:A池为 ;(2)A池中左边石墨棒为极, 电极反应式为 ; A池中总反应化学方程式为 ;(3)若反应开始时,CuSO4溶液的浓度为1.0mol/L。工作一段时间后取出电极,测得导线上通过了0.04mole。则反应后A池c(Cu2+)为 mol/L(体积变化忽略不计)。【知识点】原电池和电解池的工作原理 F3 F4【答案解析】(1)电解池; (2)阳极,4OH-4e-=2H2O+O2; 2CuSO4+ 2H2O 2Cu + O2+ H2SO4; (3)0.9mol/L。 解析:(1)B池构成了原电池
75、,所以A池为电解池;(2)A池中左边石墨棒与电池的正极相连为阳极,电极反应式为:4OH-4e-=2H2O+O2;A池中总反应化学方程式为:2CuSO4+ 2H2O 2Cu + O2+ H2SO4; (3)CuSO4溶液的浓度为1.0mol/L溶液中硫酸铜物质的量=1.0mol/L0.2L=0.2mol,工作一段时间后取出电极,测得导线上通过了0.04mol e-Cu2+2e-=Cu,消耗铜离子物质的量0.02mol,电解后A池c(Cu2+)=(0.2 0.02)mol 0.2L=0.9mol/L 【思路点拨】本题考查原电池、电解池原理的分析判断,电解反应书写,以及电子守恒的计算应用,掌握基础是
76、关键.【题文】(化学卷2016届吉林省长春市十一中高一下学期期末考试(2014.07)25.(共10分)现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极,请用氯碱工业中的膜技术原理,回答下列问题。(1)写出氯碱工业中电解饱和食盐水的离子方程式 ;(2)请利用交换膜技术,根据上图框架,设计一个电解硫酸钠溶液制氢氧化钠溶液和硫酸溶液的装置,标出进出物质的化学式:A_;C_; E_;膜b为 离子交换膜(填“阳”或“阴”)。【知识点】电解原理的应用 F4【答案解析】(1)2Cl-2H2O 2OH-Cl2H2;(2) O2;NaOH;Na2SO4(溶液);阳 解析:(1)氯碱工业中电解饱和食盐水的离子方程式:2
77、Cl-2H2O 2OH-Cl2H2;(2)阳离子交换膜只能让阳离子通过,类推阴离子交换膜也应该只能让阴离子通过。氯碱工业中H2O参与放电而产生NaOH,电解Na2SO4溶液时阴极区H+放电(阴极:2H+2e-=H2)破坏水的电离平衡而使溶液呈碱性,所以C出来的物质为NaOH;阳极区OH-放电(4OH-+4e-=2H2O+O2)破坏水的电离平衡而使溶液呈酸性A处出来的物质为 O2。氯碱工业中为了得到纯净的NaOH产品,阴极区加入水(含少量NaOH增强导电性)。类推:电解Na2SO4溶液要得到“纯净”的产品,在阴极区、阳极区也只能加入水,在电解池的中央部分加入Na2SO4溶液,即E处加Na2SO4
78、溶液。根据分析膜b只能让阳离子通过,为阳离子交换膜。【思路点拨】本题考查电解原理的应用,注意使用类比的方法解决问题。F5 化学反应与能量综合【题文】(化学卷2015届甘肃省兰州一中高二下学期期末考试(2014.07) F5 12下列各组中的反应,属于同一反应类型的是 ( )A由溴丙烷水解制丙醇,由丙烯与水反应制丙醇B由甲苯硝化制对硝基甲苯,由甲苯氧化制苯甲酸C由氯乙烷制乙烯,由丙烯与溴反应制1,2二溴丙烷D由乙酸和乙醇制乙酸乙酯,由苯甲酸乙酯水解制苯甲酸和乙醇【知识点】化学反应类型的判断【答案解析】D 解析:A、分别为取代反应和加成反应,故A错误;B、分别为取代反应和氧化反应,故B错误;C、分
79、别为消去反应和加成反应,故C错误;D、均为取代反应,故D正确;故答案选D【思路点拨】本题考查有机化学基本反应类型,为基础考点,难度不大。【题文】(化学卷2015届吉林省长春市十一中高二下学期期末考试(2014.07) 18.下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是( )A已知C(石墨,s)= C(金刚石,s) H0,则金刚石比石墨稳定B已知I2(g)H2(g)=2HI(g) H1;I2(s)H2(g)=2HI(g) H2;则H1H2CHCl和NaOH反应的中和热H=573kJ/mol,则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热H=2(573)kJ/molD已知H2(g)F2(g)=2HF(g)
80、H=270kJ/mol,则2L氟化氢气体分解成1L氢气和1L氟气吸收270kJ热量【知识点】热化学方程式 F1 F5【答案解析】B 解析:A、C(石墨,s)= C(金刚石,s)吸热,说明石墨能量低,所以石墨比金刚石稳定,故A错误;B、前者比后者放热多,所以H1H2故B正确;C、因为中和热是指强酸与强碱中和生成1mol水时放出的热量,H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热H=573kJ/mol,故C错误;D、已知H2(g)F2(g)=2HF(g) H=270kJ/mol,则2mol氟化氢气体分解成1mol氢气和1mol氟气吸收270kJ热量,故D错误;故答案选B【思路点拨】本题考查热化学方程式的
81、理解,注意在比较H的大小时连同正负号一起比较。【题文】(化学卷2016届辽宁省五校高一下学期期末考试(2014.07))15、关于如图所示的原电池,下列说法正确的是A 锌电极发生还原反应,铜电极发生氧化反应B盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C电子从锌电极通过电流计流向铜电极D铜电极上发生的电极反应为2H2e=H2【知识点】电化学原电池 F3 F5【答案解析】C 解析:较活泼的金属Zn作为负极:Zn2e- =Zn2+ (氧化反应) 较不活泼金属Cu作为正极:Cu2+ + 2e- =Cu (还原反应)故A、D错误;B、盐桥中阴离子流向硫酸锌溶液,阳离子流向硫酸铜溶液,故B错误;C、电子沿导线由负极流向正极,即锌电极流向铜电极,故C正确;【思路点拨】考查盐桥原电池的相关知识,难度不大,注意各种离子的电子的流向问题。