1、专题六 化学反应与能量转化(一)【山东省德州市2012届高三第一次模拟考试】7化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中不正确的是 A煤经过气化和液化两个物理变化，可变为清洁能源 B福岛核电站泄露的放射性物质l31I和127I互为同位素，化学性质几乎相同 C以NO和NO2为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因 D高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”【答案】A【山东省德州市2012届高三第一次模拟考试】28(12分)科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。据报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反
2、应，生成的主要产物为NH3和O2。 (1)已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1) Hl=-2856kJ/mol N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H2=-922kJ/mol写出此条件下氮气和水反应的热化学方程式 。(2)氨可用于工业制硝酸，其主反应为：4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) H0，此反应的化学平衡常数表达式为 ，若此反应起始的物质的量相同，则下列关系图正确的是 (填序号)在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：时间/浓度c(NH3)(mol/L)c(O2)(mol/L)c(NO)(m01/L)起始0.80001
3、.6000.000第2 rain0.6000a0.2000第4 min0.30000.97500.5000第6 min0.30000.97500.5000第8 min0.70001.4750.1000 反应在第2 min到第4min时，O2的平均反应速率为 molL-1min-1 反应在第2 min时改变了条件，改变的条件可能是 在第6min时，改变了反应的条件，该平衡向 移动(填“左”或“右”)。【答案】【山东省德州市2012届高三第一次模拟考试】29(14分)尿素是一种氮肥，溶于水缓慢水解产生碳酸铵，碳酸铵溶液显碱性，原因是 ；碳酸铵溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。如果将一定浓度的碳酸铵
4、溶液加入到相同浓度的稀BaCl2和ZnCl2混合液中，首先析出的沉淀是 。(已知Ksp(BaCO3)=5110-9mol2L-2，Ksp(ZnCO3)=1410-11 mol2L-2)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢气能源利用领域的研究热点。电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢气的装置示意图见上图(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。电解时，A极为 极，B电极的反应式为 ，反应一段时间后阴极附近溶液的pH (填“增大” “减少”或 “不变”)，如果反应中转移3mole-，则两极生成气体在标准状况下的总体积为 。【答案】【山东省济南市2012届高三第一次模拟考试】12下
5、列叙述中，不正确的是A原电池是将化学能转化为电能的装置B轮船底部镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C钢铁腐蚀的负极反应：Fe3e= Fe3+D电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极【答案】C【山东省济南市2012届高三第一次模拟考试】18（9分）硝酸是一种重要的化工原料，工业上一般以氨气为原料来制备硝酸。请回答：（1）氨气催化氧化的化学方程式为 。（2）硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) H= 574kJmol1CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO
6、2(g)+2H2O(g) H= 1160kJmol1则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为： 。（3）氨气若在纯氧中燃烧，则发生反应为4NH3+3O2 点燃 2N2+6H2O，科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极是_（填“正极”或“负极”）；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为 。（4）制得的硝酸可以跟金属铜反应生成硝酸铜溶液，用石墨电极电解该硝酸铜溶液，则电解过程中阳极的电极反应式为 。【答案】18. (9分)（1）（2分）（2）CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)2H2O(g)+N2(g) H867kJmol1（2分）（3）负极（1分）； 2NH3 +
7、 6OH- = N2 +6H2O + 6e-（2分）（4）4OH-=O2+2H2O+4e-（2分）【山东省日照市2012届高三第一次模拟考试】7.化学与生产、生活密切相关，下列有关叙述正确的是 A.晶体硅是信息革命的支柱材料，可用作光导纤维 B.将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 C.化学反应伴随着能量的变化，反应物总能量一定大于生成物总能量 D.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果释放的乙烯，可达到水果保鲜的目的 【答案】D【山东省日照市2012届高三第一次模拟考试】12.用铅蓄电池电解甲、乙电解池中的溶液。己知铅蓄电池的总反应为: Pb+PbO2+2H2SO4- 放电
8、2PbSO4十2H2O 电解一段时间后向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂，c极附近溶液变红，下列说法正确的是 A.d极为阴极 B.放电时铅蓄电池负极的电极反应式为： PbO2+4H+十SO42-+4e-=PbSO4+2H2O C.若利用甲池精炼铜，b极应为粗铜 D.若四个电极材料均为石墨，当析出6.4gCu时，两池中共产生标准状况下的气体3.36L 【答案】C【山东省日照市2012届高三第一次模拟考试】 24.(14分)铜、硫及其化合物在工业上有着重要的应用。工业上以辉铜矿(主要成分 Cu2S)为原料，采取火法熔炼工艺生产铜。该过程中有如下反应: 2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)
9、十2SO2(g) H=-768.2KJmol-1 2Cu2O(s)+Cu2S(s)=6Cu(s)+SO2(g) H=+116.0KJmol-1(1)反应Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g)的H= .(2)SO2气体直接排放会污染大气，对环境造成的后果是 ，工业上常用氨水吸收硫酸厂尾气中的SO2，反应的化学方程式为 . (3)该工艺炼铜的副产品SO2常用于制硫酸，其中重要的一步反应为: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H0若在一个2L的容器中充入0.4molSO2、0.2molO2和0.4molSO3发生上述反应。 当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是 (选填字母标
10、号)。 A.c(SO2)=0.3m0lL-1、c(O2)=0.l5molL-1 Bc(SO3)=0.4m0lL-1 Cc(SO3)=0.3m0IL-1 Dc(O2)=0.2molL-1或。(SO2)=0.4molL-1 对于上述可能的情况，达到平衡时的平衡常数为 。 某温度下，若将等体积的SO2和O2混合，达平衡时SO2的转化率为80%，则升高温度时SO2的转化率将 (填增大、减小或不变)。 (4)铜和硫直接化合生成Cu2S，Cu2S和CuS都是黑色固体，都能溶于硝酸，它们高温灼烧的产物相同，鉴别CuS和Cu2S的合理方法是 .【答案】（1）-217.4KJmol-1（2分）（2）形成酸雨，会
11、对植物和建筑物造成严重影响（2分，答出“形成酸雨”即给分）SO2+2NH3H2O=(NH4)2SO3+H2O 或SO2+NH3H2O=NH4HSO3(2分)（3）AC（2分） Lmol-1或180Lmol-1(2分) 减小（2分）（4）取两种同质量的样品分别高温灼烧，区别残留固体的质量（2分）【山东省日照市2012届高三第一次模拟考试】25.C14分)X、Y、Z三种短周期元素，其单质在常温下均为无色气体，它们的原子序数之和为16。在适当条件下三种单质两两化合，可发生如右图所示变化。己知l个B分子中含有Z元素的原子个数比C分子中含有Z元素的原子个数少1个。 请回答下列问题: (1)由 X、Y、Z
12、三种元素共同组成的三种不同种类化合物的化学式 为 ,相同浓度上述水溶液中由水电离出的c(H+)由大到小的顺序是 (填写化学式)。 (2)Allis-Chalmers制造公司发现可以用C作为燃料电池的燃料，以氢氧化钾溶液为介质，发生如下反应:4NH3+3O2=2N2+6H2O，试写出该电池负极的电极反应式 ，溶液中OH-向 极移动 (填正或负)。 (3)Z分别与X、Y两元素可以构成18个电子分子甲和乙，其分子中只存在共价单键，常温下甲、乙均为无色液体，甲随着温度升高分解速率加快。乙能够将CuO还原为Cu2O，已知每lmol乙参加反应有4mol电子转移，该反应的化学方程式为 。将铜粉末用10%甲和
13、3.0molL-1H2SO4混合溶液处埋，测得不同温度下铜的平均溶解速率如下表:温度（）20304050607080铜的平均溶解速率（10-3mol-L-1min-1）7.348.019.257.987.246.735.76由表中数据可知，当温度高于40时，铜的平均溶解速率随着温度的升高而下降，其主要原因是 。实验室可用甲作试剂取X的单质，发生装置可选用下图中的 （填装置代号）【答案】（1）HNO3、NH3H2O（2分） NH4NO3、NH3H2O、HNO3(2分)（2）4NH3+12OH-12e=2N2+12H2O(2分) 负（2分）（3）N2H4+4CuO=N2+2Cu2O+2H2O(2分
14、)温度升高H2O2的分解速率加快，导致H2O2的浓度降低从而使铜的溶解速率减慢（2分）答出“温度升高H2O2的分解速率加快”即给分） C（2分）【山东省泰安市2012届高三第一次模拟考试】10下列叙述正确的是 A电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极区产生的Cl2进入阳极区B电解精炼铜时，反应开始一段时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量大C海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀D在铁片上镀铜时，若铁片增重32g，则电路中通过的电子的物质的量为005mol【答案】C【山东省淄博市2012届高三第一次模拟考试】28.（12分）硫及其化合物在国民生产中占有重要的地位。（1）为实现废旧印刷
15、线路板综合利用，可用H2O2和稀H2SO4的混合液溶解处理产生的铜粉末，以制备硫酸铜。已知：Cu与H2O2和稀H2SO4的混合液反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为 ；当有1molH2O2参与反应时，转移电子的物质的量为 mol。（2）硫酸工业生产中涉及如下反应：。一定条件下，SO2的平衡转化率和温度的关系如右图所示。该反应的H O（填“”或“”）。反应进行到状态D时，v正 v逆（填“”、“”或“=”）。（3）某温度时，将4molSO2和2molO2通入2L密闭容器中，10min时反应达到平衡状态，测得SO3的浓度为1.6molL-1，则010min内的平均反应速率v（SO2）= ，该温度
16、下反应2SO2（g)+O2（g）2SO3(g)的平衡常数K= 。【答案】（1）（2分）（H数值随方程式中系数的变化而成比例变化。热化学方程式中各物质不标注聚集状态，不得分；H不标单位不扣分；不带负号、数值出错不得分） 2（2分）（2）（2分） （2分） （写成汉字不得分）（3）0.16molL-1min-1（2分）（不带单位、单位写错均不得分）80Lmol-1（2分）（不带单位不扣分，单位写错不得分）【山东省淄博市2012届高三第一次模拟考试】29.（14分）铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。（1）某研究性学习小组设计了如下图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。在相同条件下，三组装置中铁
17、电极腐蚀最快的是 （填装置序号），该装置中正极电极反应式为 ；为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述 （填装置序号）装置原理进行防护；装置中总反应的离子方程式为 。（2）新型固体LiFePo4隔膜电池广泛应用于电动汽车。电池反应为FePO4+LiLiFePO4，电解质为含Li+的导电固体，且充、放电时电池内两极间的隔膜只允许Li+自由通过而导电。该电池放电时Li+向 极移动（填“正”或“负”），负极反应为Li-e-=Li+，则正极反应式为 。（3）广西治理龙江河镉（Cd2+）污染时，先向河中投入沉淀剂将Cd2+转化为难溶物，再投入氯化铝，试说明氯化铝的作用 （用必要的离子方程式和文字进行解释）。【答案】（1）（2分）（2分）（2分）（2分）（不同条件得1分）（2）正（2分） （2分）（3）氯化铝溶于水，发生水解：，生成Al（OH）3胶体，能吸附镉的难溶物而发生聚沉（或沉降、沉淀或沉积下来），从而消除Cd2+污染。（2分）（把握三个要点：水解的离子方程式；生成胶体；吸附。缺一个要点扣1分。）