1、F单元化学反应与能量 F1 化学反应与能量变化27F1、G1、G2、G3、G4、G52012浙江卷 甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：化学方程式焓变H(kJ/mol)活化能Ea(kJ/mol)甲烷氧化CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)802.6125.6CH4(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)322.0172.5蒸汽重整CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)206.2240.1CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)165.0243.9回答下列问题：(1)反应CO(g
2、)H2O(g)=CO2(g)H2(g)的H_kJ/mol。(2)在初始阶段，甲烷蒸汽重整的反应速率_甲烷氧化的反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”)。(3)对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作Kp)，则反应CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)的Kp_；随着温度的升高，该平衡常数_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于_。(5)在某一给定进料比的情况下，温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如图所示：图0若要达到H2物质的量分数65%、CO物质的量分数65%，CO物质的量分数
3、65%，CO物质的量分数65%，CO物质的量分数10%，则温度要高于750 低于约725 ，矛盾。起始进料时H2的物质的量分数为0，结合图象可知600 ，0.1 MPa的条件下，平衡时系统中H2的物质的量分数达到70%，故可容易画出H2的物质的量分数随时间变化的示意图。(6)会使甲烷氧化，H2也会与O2反应，使得CH4参加蒸汽重整的物质的量减小。7F1、I3、K1、I12012浙江卷 下列说法不正确的是()A利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是把光能转化为化学能的绿色化学方法B蔗糖、淀粉、油脂及其水解产物均为非电解质C通过红外光谱分析可以区分乙醇与乙酸乙酯D石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻
4、质油的产量与质量；石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃7B解析 A项，太阳能光解水过程将太阳能转化为H2和O2中的化学能贮存，间接利用太阳能，正确；B项，蔗糖水解产生葡萄糖和果糖，淀粉水解产生葡萄糖，均为非电解质，而油脂水解产生丙三醇和高级脂肪酸，其中高级脂肪酸为电解质，不正确；C项，红外光谱分析可以确定有机物分子的结构，乙醇和乙酸乙酯结构不同，正确；D项，石油裂化与裂解目的不同，裂化的目的是提高轻质油产量和质量，而裂解的目的是为了得到短链不饱和烃，正确。10F1、G52012天津卷 金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H2还原
5、WO3可得到金属钨，其总反应为：WO3(s)3H2(g)W(s)3H2O(g)请回答下列问题：(1)上述反应的化学平衡常数表达式为_。(2)某温度下反应达到平衡时，H2与水蒸气的体积比为23，则H2的平衡转化率为_；随温度的升高，H2与水蒸气的体积比减小，则该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。(3)上述总反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示：温度25 550 600 700 主要成分WO3W2O5 WO2W第一阶段反应的化学方程式为_；580 时，固体物质的主要成分为_；假设WO3完全转化为W，则三个阶段消耗H2物质的量之比为_。(4)已知：温度过高时，WO2(s
6、)转变为WO2(g)：WO2(s)2H2(g)W(s)2H2O(g)H66.0 kJmol1WO2(g)2H2(g)W(s)2H2O(g)H137.9 kJmol1则WO2(s)WO2(g)的H_。(5)钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I2可延长灯管的使用寿命，其工作原理为：W(s)2I2(g)WI4(g)。下列说法正确的有_。a灯管内的I2可循环使用bWI4在灯丝上分解，产生的W又沉积在灯丝上cWI4在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长d温度升高时，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率减慢10答案 (1)K(2)60%吸热(3)2WO3H2W2O5H2OW2O5、WO21
7、14(4)203.9 kJmol1(5)a、b解析 本题考查化学平衡与热化学。(1)因固体或纯液态物质的浓度视为常数，故依据反应式可直接写出反应的平衡常数K。(2)设反应起始时加入H2的物质的量为5x，利用“氢守恒”，结合题给数据可知平衡时消耗H2的物质的量为3x，故H2的转化率为60%；升高温度，氢气与水蒸气的体积比减少说明反应正向移动，因此正反应为吸热反应。(3)利用表中信息可知在第一阶段WO3与H2作用生成W2O5和H2O，所以反应的方程式为：2WO3H2W2O5H2O；在550 时生成W2O5，在600 时生成WO2，故在580 时反应得到产物为W2O5与WO2的固体混合物；假设1 m
8、ol WO3完全反应，利用三个阶段的反应可知分别消耗氢气的物质的量为：0.5 mol、0.5 mol、2 mol，故三个阶段消耗氢气的物质的量之比为114。(4)利用“盖斯定律”，将热化学方程式即可得到反应的H。(5)利用灯管工作的温度变化，结合反应条件可知灯管内的碘可循环利用；WI4在高温时分解一定在灯丝表面，生成固态钨沉积在灯丝上，从而延长灯管寿命；升高温度，反应速率都变快。9F12012全国卷 反应ABC(H0)，XC(H0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()图09D解析 本题考查化学反应中的能量转化。由ABX为吸热反应，故X的能量高于AB的能量，可排除A项和C项；而
9、总反应ABC为放热反应，故C的能量小于AB的能量，B项错误，而D项正确。4F12012江苏卷 某反应的反应过程中能量变化如图0所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()图0A该反应为放热反应B催化剂能改变该反应的焓变C催化剂能降低该反应的活化能D逆反应的活化能大于正反应的活化能4C解析 本题考查化学反应中的能量变化。A项，从图中看，反应物的总能量低于生成物的总能量，故为吸热反应，错；B项，焓变是指反应物与生成物之间的能量差值，与反应过程无关，错；C项，加入催化剂之后，E2变小，说明活化能减小了，正确。10A2F1H12012福建卷 下列说法正确的是()
10、A0.5 mol O3与11.2 L O2所含的分子数一定相等B25 与60 时，水的pH相等C中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸所消耗的n(NaOH)相等D2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)和4SO2(g)2O2(g)=4SO3(g)的H相等10C解析 A项，没有指明在标准状况下，故无法计算出11.2 L O2的物质的量，错；B项，水的离子积常数随温度的升高而增大，对应pH随温度升高而减小，错；C项，等体积等物质的量浓度的盐酸和醋酸，虽然醋酸是弱电解质，但随着中和反应的进行，氢离子不断电离出来，其氢离子的物质的量与盐酸的相同，故消耗NaOH的物质的量相等，正确；D项，H数值与方程式
11、中化学计量数成比例关系，错。12F12012北京卷 人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。图0是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是()图0A该过程是将太阳能转化为化学能的过程B催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生C催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强D催化剂b表面的反应是CO22H2e=HCOOH12C解析 本题考查化学反应与能量的转化，意在考查考生对新信息的接收、整合能力。由题干叙述知该过程利用太阳能使CO2与H2O转化为HCOOH，实现了太阳能转化为化学能的过程，A项正确；利用图示中电子转移可知催化剂a表面发生反应：2H2O4e4HO2
12、，可见在催化剂a上有O2产生，因同时生成H，使催化剂a附近酸性增强，所以可知B项正确、C项错误；H透过质子交换膜到达催化剂b处与CO2发生反应：CO22H2eHCOOH，D项正确。7F1 E3 B2 A22012安徽卷 科学家最近研究出一种环保、完全的储氢方法，其原理可表示为：NaHCO3H2HCOONaH2O下列有关说法正确的是()A储氢、释氢过程均无能量变化BNaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键C储氢过程中，NaHCO3被氧化D释氢过程中，每消耗0.1 mol H2O放出2.24 L的H27B解析 本题以新的储氢方法为背景，综合考查化学反应与能量、化学键、氧化还原反应等知识，同时
13、考查考生接受、吸收、整合化学信息的能力。化学反应过程中一定伴随着能量的变化，A项错误；NaHCO3、HCOONa均为离子化合物，含有离子键，在HCO、HCOO中均含有共价键，B项正确；储氢过程中NaHCO3被还原，C项错误；D项没有说明气体所处的状态，错误。 F2 反应热的计算与重要的反应热12F22012重庆卷 肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图0所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：NN为942、O=O为500，NN为154，则断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是()图0A194B391C516 D65812B解析 本题考查反应热的计算：H反应物
14、的总键能生成物的总键能。设NH键的键能为y，则有：534 kJ/mol4y154 kJ/mol500 kJ/mol2752 kJ/mol，解得y391 kJ/mol。31I3、J2、A1、B3、G1、J4、G3、F2、F32012广东卷 碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 molL1KI、0.2%淀粉溶液、0.20 molL1K2S2O8、0.10 molL1Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知：S2O2I=2SOI2(慢)I22S2O=2IS4O(快)(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的_耗尽后，溶液颜色
15、将由无色变为蓝色，为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为：n(S2O)n(S2O)_。(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：实验序号体积V/mLK2S2O3溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08.0Vx4.04.02.0表中Vx_mL，理由是_。(3)已知某条件下，浓度c(S2O)反应时间t的变化曲线如图13，若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。图13(4)碘也可用作心脏起搏器电源锂碘电池的
16、材料。该电池反应为：2Li(s)I2(s)2LiI(s)H已知：4Li(s)O2(g)2Li2O(s)H14LiI(s)O2(g)2I2(s)2Li2O(s)H2则电池反应的H_；碘电极作为该电池的_极。31答案 (1)S2O (其他合理写法也可)2(2)2.0保持溶液总体积相同，仅改变S2O的浓度而其他物质浓度不变(3)(4)正解析 本题考查碘的检验与离子方程式的简单计算、完成实验方案探究反应物浓度对化学反应速率的影响、画出降低反应温度和加入催化剂时反应物浓度随时间变化示意图、根据盖斯定律计算反应热、根据锂碘电池反应判断碘电极的电极类型等问题，考查考生接受、吸收、整合化学信息的能力，分析有关
17、问题和解决化学反应速率等问题的能力，以及简单化学计算能力和实验探究能力。(1)当Na2S2O3足量时，已知S2O2I=2SOI2的反应速率慢，I22S2O=2IS4O的反应速率快，则I2的生成速率小于消耗速率，即溶液中只有I而无I2，淀粉溶液遇I不变色；当Na2S2O3耗尽时，S2O与I反应生成I2，淀粉溶液遇生成的I2变蓝；设Na2S2O3为2 mol，则S2O的初始物质的量为2 mol，由I22S2O=2IS4O可知，I2大于1 mol时才能耗尽2 mol S2O，过量的I2才能使淀粉溶液变为蓝色，由S2O2I=2SOI2可知，S2O的初始物质的量必须大于1 mol，才能使生成的I2大于1
18、 mol，因此初始时S2O与S2O的物质的量之比一定小于21；(2)只有其他条件相同时，才能实验探究反应物浓度对化学反应速率的影响规律，因此实验的溶液总体积一定相同，则8.0Vx9.01.010.00.0，所以Vx2.0，仅使反应物中S2O的浓度改变，而其他物质浓度不变，控制变量探究才能得出合理的实验结论；(3)降低反应温度，反应速率减小，单位时间内消耗的S2O减少，相同时间内减小的c(S2O)变小，则反应停止之前的图像应画在已知曲线的右边；当S2O过量时，反应停止，c(S2O)不随时间增加而改变，与已知曲线重叠在一起。加入催化剂，反应速率明显增大，单位时间内消耗的S2O明显增大，相同时间内减
19、小的c(S2O)变大，则反应停止之前的图像应画在已知曲线的左边；当S2O过量时，反应停止，c(S2O)不随时间增加而改变，也与已知曲线重叠在一起；(4)给已知两个热化学方程式依次编号为、，观察可知得锂碘电池反应的热化学方程式，根据盖斯定律可知，H；原电池的负极一定发生氧化反应，正极一定发生还原反应，该电池反应中碘元素的化合价由0价降低为1价，发生还原反应，说明碘电极作正极，而锂元素的化合价由0价升高为1价，发生氧化反应，说明锂电极作负极。26F2、G32012北京卷 (13分)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HClO22Cl22H2O(
20、1)已知：.反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。.H2O的电子式是_。反应A的热化学方程式是_。断开1 mol HO键与断开1 mol HCl键所需能量相差约为_kJ，H2O中HO键比HCl中HCl键(填“强”或“弱”)_。(2)对于反应A，下图是在4种投料比n(HCl)n(O2)，分别为11、21、41、61下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。图0曲线b对应的投料比是_。当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是_。投料比为21、温度为400 时，平衡混合气中Cl2的物质的量分数是_。26答案 (1)H H4HC
21、l(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJ/mol32强(2)41投料比越高，对应的反应温度越低30.8%解析 本题考查化学反应与能量变化以及化学平衡图像等考点，意在考查考生处理解答图像试题的能力与计算能力。(1)H2O是共价化合物，原子间通过共用电子对结合，故H2O的电子式为：H H；利用反应A与题中信息“氧化4 mol HCl放出115.6 kJ的热量”可写出热化学方程式：4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJ/mol；设HCl键键能为x kJ/mol、HO键键能为y kJ/mol，依据中热化学方程式和题干中已知数据有：4x498243
22、24y115.6，解之得：yx32，说明HO键与HCl键键能相差32 kJ/mol。因为“键能越大，键越牢固”，所以HO键强于HCl键。(2)依据反应A可知投料比越大，HCl的转化率越低，因此结合图像，对比同温度时HCl的平衡转化率可知a、b、c、d线分别代表投料比为61、41、21、11的曲线，故b线对应投料比为41；结合图像，做纵坐标垂线可知，达到相同的HCl的平衡转化率，投料比越高，对应温度越低；由图像可知投料比21、400 时，HCl的平衡转化率为80%。设起始时，HCl为2 mol ，O2为1 mol，则平衡时HCl为0.4 mol，O2为0.6 mol，生成的Cl2和H2O均为0.
23、8 mol，平衡时Cl2的物质的量分数为100%30.8%。12F2 H62012安徽卷 氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。已知25 时：HF(aq)OH(aq)=F(aq)H2O(l)H67.7 kJmol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1在20 mL 0.1 molL1氢氟酸中加入V mL 0.1 molL1 NaOH溶液。下列有关说法正确的是()A氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为：HF(aq)F(aq)H(aq)H10.4 kJmol1B当V20时，溶液中：c(OH)c(HF)c(H)C当V20时，溶液中：c(F)0时，溶液中一定存在：c(Na)c(F)c(
24、OH)c(H)12B解析 本题考查盖斯定律的应用及溶液中离子浓度大小的比较，旨在考查考生对所学知识的整合及应用能力。根据盖斯定律，将式减去式可得：HF(aq)H(aq)F(aq)HVcccccVcccccccccccccccc F3 原电池原理10. F3、F42012浙江卷 以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下：图0下列说法不正确的是()A在阴极室，发生的电极反应为：2H2O2e=2OHH2B在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区H浓度增大，使平衡2CrO2HCr2OH2O向右移动C该制备过程总反应的化学方程式为：4K2CrO44H2O2K2Cr2O74KO
25、H2H2O2D测定阳极液中K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比(nK/nCr)为d，则此时铬酸钾的转化率为110D解析 根据图中电源正负极，得出右边惰性电极为阳极，发生的反应为4OH4e=2H2OO2，左边不锈钢为阴极，反应为2H2O2e=H22OH，A正确；阳极区OH消耗，H浓度增大，使得2CrO2HCr2OH2O平衡正向移动，产生重铬酸钾，B正确；阳极发生的反应有：2H2O4e=4HO2和2CrO2H Cr2OH2O，阴极发生的反应是4H2O4e=4OH2H2，相加即可得出总反应，C正确；电解过程中K通过阳离子交换膜从阴极室向阳极室移动，电解前阳极液中2，电解后阳极液中d，阳极室增加的
26、n(K)(d2)nCr，根据电解总反应式转化n(CrO)(d2)nCr，转化率为d2，D不正确。11F32012四川卷 一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有关说法正确的是()A检测时，电解质溶液中的H向负极移动B若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气C电池反应的化学方程式为：CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正极上发生的反应为：O24e2H2O=4OH11C解析 本题考查新型燃料电池，意在考查学生能否正确书写电极反应式。结合题意，该电池总反应即是乙醇的氧化反应，不消耗H，故负极产生的H
27、应向正极移动，A项错误；酸性溶液中，正极电极反应式为：O24e4H=2H2O，D项错误，结合D项，转移0.4 mol电子时，消耗O2 0.1 mol，即标况下的体积为2.24 L，B项错误；C项符合题目要求，正确。13F32012山东卷 下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()图0A图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率减小C图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D图d中，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的13B解析 图a中铁棒发生电化学腐蚀，靠近底部的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，A项
28、错；图b中开关由M置于N，CuZn合金作正极，腐蚀速率减小，B项正确；图c中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，氢气在Pt上放出，C错；图d中干电池自放电腐蚀主要是Zn发生析氢腐蚀引起的，D项错。11F32012全国卷 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()A BC D11B解析 本题考查原电池原理。电流方向与电子流向相反，相连时，电流由流向，则金属性；相连时，为正极，则金属性；相连时，上有气泡，则金属性；相连时，的质量减少，则金属性。综上分析，可得金属活动性
29、顺序为。31I3、J2、A1、B3、G1、J4、G3、F2、F32012广东卷 碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 molL1KI、0.2%淀粉溶液、0.20 molL1K2S2O8、0.10 molL1Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知：S2O2I=2SOI2(慢)I22S2O=2IS4O(快)(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的_耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色，为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为：n(S2O)n(S2O)_。(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计
30、的实验方案如下表：实验序号体积V/mLK2S2O3溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08.0Vx4.04.02.0表中Vx_mL，理由是_。(3)已知某条件下，浓度c(S2O)反应时间t的变化曲线如图13，若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。图13(4)碘也可用作心脏起搏器电源锂碘电池的材料。该电池反应为：2Li(s)I2(s)2LiI(s)H已知：4Li(s)O2(g)2Li2O(s)H14LiI(s)O2(g)2I2(s)2Li2O(s)
31、H2则电池反应的H_；碘电极作为该电池的_极。31答案 (1)S2O (其他合理写法也可)2(2)2.0保持溶液总体积相同，仅改变S2O的浓度而其他物质浓度不变(3)(4)正解析 本题考查碘的检验与离子方程式的简单计算、完成实验方案探究反应物浓度对化学反应速率的影响、画出降低反应温度和加入催化剂时反应物浓度随时间变化示意图、根据盖斯定律计算反应热、根据锂碘电池反应判断碘电极的电极类型等问题，考查考生接受、吸收、整合化学信息的能力，分析有关问题和解决化学反应速率等问题的能力，以及简单化学计算能力和实验探究能力。(1)当Na2S2O3足量时，已知S2O2I=2SOI2的反应速率慢，I22S2O=2
32、IS4O的反应速率快，则I2的生成速率小于消耗速率，即溶液中只有I而无I2，淀粉溶液遇I不变色；当Na2S2O3耗尽时，S2O与I反应生成I2，淀粉溶液遇生成的I2变蓝；设Na2S2O3为2 mol，则S2O的初始物质的量为2 mol，由I22S2O=2IS4O可知，I2大于1 mol时才能耗尽2 mol S2O，过量的I2才能使淀粉溶液变为蓝色，由S2O2I=2SOI2可知，S2O的初始物质的量必须大于1 mol，才能使生成的I2大于1 mol，因此初始时S2O与S2O的物质的量之比一定小于21；(2)只有其他条件相同时，才能实验探究反应物浓度对化学反应速率的影响规律，因此实验的溶液总体积一
33、定相同，则8.0Vx9.01.010.00.0，所以Vx2.0，仅使反应物中S2O的浓度改变，而其他物质浓度不变，控制变量探究才能得出合理的实验结论；(3)降低反应温度，反应速率减小，单位时间内消耗的S2O减少，相同时间内减小的c(S2O)变小，则反应停止之前的图像应画在已知曲线的右边；当S2O过量时，反应停止，c(S2O)不随时间增加而改变，与已知曲线重叠在一起。加入催化剂，反应速率明显增大，单位时间内消耗的S2O明显增大，相同时间内减小的c(S2O)变大，则反应停止之前的图像应画在已知曲线的左边；当S2O过量时，反应停止，c(S2O)不随时间增加而改变，也与已知曲线重叠在一起；(4)给已知
34、两个热化学方程式依次编号为、，观察可知得锂碘电池反应的热化学方程式，根据盖斯定律可知，H；原电池的负极一定发生氧化反应，正极一定发生还原反应，该电池反应中碘元素的化合价由0价降低为1价，发生还原反应，说明碘电极作正极，而锂元素的化合价由0价升高为1价，发生氧化反应，说明锂电极作负极。9F3F42012福建卷 将如图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是()图0ACu电极上发生还原反应B电子沿ZnabCu路径流动C片刻后甲池中c(SO)增大D片刻后可观察到滤纸b点变红色9A解析 本题考查原电池和电解池工作原理。A项，K闭合时，Zn和Cu构成原电池，Cu作正极，发生还原反应，正确；B项，在电解Na
35、2SO4溶液时，电子不能流入电解质溶液中，即ab电子不能通过，错；C项，甲池中硫酸根离子没有放电，所以浓度不变，错误；D项，b为阳极，OH放电，留下H，使得b附近溶液显酸性，不能使酚酞变红，错误。11F3 F42012安徽卷 某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1、闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是()图0A断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H2ClCl2H2B断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红C断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：Cl22e=2ClD断开K1，闭合K2时，石墨电极作正
36、极11D解析 本题考查原电池及电解池工作原理，旨在考查考生对知识的综合应用能力。断开K2，闭合K1时，装置为电解池，两极均有气泡产生，则反应为2Cl2H2OH22OHCl2，石墨为阳极，铜为阴极，因此石墨电极处产生Cl2，在铜电极处产生H2，附近产生OH，溶液变红，故A、B两项均错误；断开K1、闭合K2时，为原电池反应，铜电极反应为H22e2OH=2H2O，为负极，而石墨电极反应为Cl22e=2Cl，为正极，故C项错误，D项正确。 F4 电解原理29G3 F42012重庆卷 尿素CO(NH2)2是首个由无机物人工合成的有机物。(1)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为_。
37、(2)当氨碳比4时，CO2的转化率随时间的变化关系如图0所示。图0A点的逆反应速率v逆(CO2)_B点的正反应速率v正(CO2)(填“大于”、“小于”或“等于”)。NH3的平衡转化率为_。(3)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图0所示。图0电源的负极为_(填“A”或“B”)。阳极室中发生的反应依次为_、_。电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将_；若两极共收集到气体13.44 L(标准状况)，则除去的尿素为_g(忽略气体的溶解)。29答案 (1)2NH3CO2CO(NH2)2H2O(2)小于30%(3)B2Cl2e=Cl2CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26
38、HCl不变7.2解析 本题考查化学平衡状态的建立、图像分析、化学计算、电化学等。(1)利用CO(NH2)2中CN12用观察法写出方程式，同时图像中t60 min时达到平衡状态，即该反应为可逆反应，书写时一定用可逆号表示而不用等号。(2)A点未平衡，B点平衡，从图像得v逆(CO2)c(HSO)c(SO)c(H)c(OH)cc(Na)c(H)c(SO)c(HSO)c(OH)(4)当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生。再生示意图如下：图0HSO在阳极放电的电极反应式是_。当阴极室中溶液pH升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理：_。25答案 (1)SO2H2OH2SO32H2SO3
39、O22H2SO4(2)2OHSO2=H2OSO(3)酸HSO存在：HSOHSO和HSOH2OH2SO3OH，HSO的电离程度强于水解程度ab(4)HSOH2O2e=SO3HH在阴极得电子生成H2，溶液中c(H)降低，促使HSO电离生成SO，且Na进入阴极室，吸收液得以再生解析 本题考查离子方程式和电解质溶液以及电化学知识，意在考查考生对化学基本理论的掌握。(1)SO2形成硫酸型酸雨的过程发生的反应是SO2溶于雨水形成亚硫酸，亚硫酸在空气中被氧气氧化为H2SO4。(2)SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3必须满足NaOH溶液足量，因此反应的离子方程式为：2OHSO2=SOH2O。(3)由表中
40、991时pH6.2可知在NaHSO3溶液中一定是HSO的电离程度大于HSO的水解程度而使溶液显酸性。利用电荷守恒知溶液中：c(Na)c(H)2c(SO)c(HSO)c(OH)，溶液呈中性则c(H)c(OH)，两式联立可知c(Na)2c(SO)c(HSO)；结合分析知溶液呈中性时溶质为Na2SO3与NaHSO3，再结合表中11时pH7.2可知pH7时1，故溶液中离子浓度关系为：c(Na)c(HSO)c(SO)c(H)c(OH)。(4)在阳极上HSO放电发生氧化反应生成H2SO4，故电极反应的离子方程式为：HSO2eH2O=3HSO；在阴极H得到电子产生H2，导致溶液中c(H)减少，促使HSO电离
41、生成SO，且Na进入阴极室，溶液溶质转化为Na2SO3，得以再生并可循环利用。11F3 F42012安徽卷 某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1、闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是()图0A断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H2ClCl2H2B断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红C断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：Cl22e=2ClD断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极11D解析 本题考查原电池及电解池工作原理，旨在考查考生对知识的综合应用能力。断开K2，闭合K1时，装置为电解池，两
42、极均有气泡产生，则反应为2Cl2H2OH22OHCl2，石墨为阳极，铜为阴极，因此石墨电极处产生Cl2，在铜电极处产生H2，附近产生OH，溶液变红，故A、B两项均错误；断开K1、闭合K2时，为原电池反应，铜电极反应为H22e2OH=2H2O，为负极，而石墨电极反应为Cl22e=2Cl，为正极，故C项错误，D项正确。 F5 化学反应与能量综合7E5 F52012天津卷 X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子。请回答下列问题：(1)Y在元素周期表中的位置为_。(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化
43、物酸性最强的是_(写化学式)，非金属气态氢化物还原性最强的是_(写化学式)。(3)Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有_(写出其中两种物质的化学式)。(4)X2M的燃烧热Ha kJmol1，写出X2M燃烧反应的热化学方程式：_。(5)ZX的电子式为_；ZX与水反应放出气体的化学方程式为_。(6)熔融状态下，Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下)，反应原理为：2ZFeG2Fe2ZG图0放电时，电池的正极反应式为_；充电时，_(写物质名称)电极接电源的负极；该电池的电解质为_。7答案 (1)第二周期第A族(2)HClO4H2S(3)Cl2、O3、ClO2(任写两种，其
44、他合理答案均可)(4)H2S(g)O2(g)=SO2(g)H2O(l)Ha kJmol1(5)NaHNaHH2O=NaOHH2(6)Fe22e=Fe钠Al2O3解析 该题以原子结构为载体命题考查考生元素周期表、元素周期律以及电化学等知识以及考生的分析、推断能力。利用题中信息容易推知原子序数依次增大的X、Y、Z、M、G五种短周期元素分别为H、O、Na、S、Cl。(1)氧元素的核电荷数为8，故在周期表的位置是第二周期第A族。(2)在五种元素中非金属性最强的是Cl，因此最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是HClO4；非金属单质氧化性越弱其相应的阴离子还原性越强，因此上述五种元素中的非金属气态氢化物还
45、原性最强的是H2S。(3)O3、Cl2、ClO2等具有强氧化性，均可用作自来水的消毒剂。(4)H2S的燃烧热是指1 mol H2S(s)完全燃烧生成SO2(g)与H2O(l)时放出的热量，故表示H2S燃烧热的化学方程式为：H2S(g)O2(g)SO2(g)H2O(l)Ha kJmol1。(5)NaH是由Na与H构成的离子化合物，故其电子式为：NaH；与H2O反应时氢元素间发生氧化还原反应生成氢气与NaOH。(6)原电池放电时，正极上发生还原反应，故电极反应是Fe2得到电子还原为Fe；充电时，接负极的为阴极，阴极上发生还原反应，结合方程式可知在阴极上析出Na，故接负极应是金属钠；利用图示原理可知
46、该电池的电解质为Al2O3。20F52012江苏卷 铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。(1)真空碳热还原氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：Al2O3(s)AlCl3(g)3C(s)=3AlCl(g)3CO(g)Ha kJmol13AlCl(g)=2Al(l)AlCl3(g)Hb kJmol1反应Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g)的H_kJmol1(用含a、b的代数式表示)。Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为_。(2)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜
47、在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al1217H2=17MgH212Al。得到的混合物Y(17MgH212Al)在一定条件下可释放出氢气。熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是_。在6.0 molL1HCl溶液中，混合物Y能完全释放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为_。在0.5 molL1 NaOH和1.0 molL1MgCl2溶液中，混合物Y均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的X射线衍射谱图如图所示(X射线衍
48、射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中，混合物Y中产生氢气的主要物质是_(填化学式)。图0(3)铝电池性能优越，AlAgO电池可用作水下动力电源，其原理如图9所示。该电池反应的化学方程式为_。图020答案 (1)abAl4C312HCl=4AlCl33CH4(2)防止Mg、Al被空气氧化52 molAl(3)2Al3AgO2NaOH=2NaAlO23AgH2O解析 本题以铝为题材，考查盖斯定律，铝及其化合物的性质以及电化学反应方程式。(1)根据盖斯定律，将题中所给两方程式相加得所求反应，对应的H(ab)kJmol1。含氢量最高的烃为CH4，根
49、据碳原子守恒，3个碳需要结合12个H原子形成3个CH4。再由铝原子守恒，4个铝需要结合12个Cl形成4个AlCl3，所以Al4C3与HCl之间为112反应。(2)镁、铝都是活泼的金属单质，容易被空气中的氧气氧化，通入氩气作保护气，以防止二者被氧化。1 mol Mg17Al12完全吸氢为17 mol，在盐酸中会全部释放出来。镁铝合金中的镁和铝都能与盐酸反应生成H2，物质的量分别为17 mol、18 mol，则生成氢气一共为52 mol。镁与NaOH不反应，再根据衍射谱图可知，在NaOH溶液中产生氢气的主要物质是铝。(3)铝做负极，失电子被氧化，在碱性溶液中生成NaAlO2。氧化银做正极，得电子被
50、还原为Ag，电解质溶液为NaOH溶液，由此可写出总反应。10F5 G52012江苏卷 下列有关说法正确的是()ACaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的H0B镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈CN2(g)3H2(g)2NH3H0，错；B项，铁铜构成原电池，铁作负极，加快了铁的腐蚀，正确；C项，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，H2的转化率减小，错；D项，KWc(H)c(OH)，升高温度，KW增大，即c(H)、c(OH)增大，说明升温促进了水的电离，故可说明水的电离为吸热反应，错。12012济宁期末 下列关于反应热的描述中正确的是()AHCl
51、和NaOH反应的中和热H57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热为H2(57.3)kJ/molBCO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)的H566.0 kJ/molC在101 kPa、25 时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJ/molD1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热1B解析 A项中和热是以生成1 mol水为标准的；热化学反应方程式逆向书写时，H的数值相等，符号相反，B项正确；C
52、项表示燃烧的热化学方程式，H2的系数应该是1；D项应该生成液态水。22012泉州四校联考 1 g氢气在氧气中完全燃烧生成气态水，放出热量120.9 kJ，则下列说法正确的是()A反应的热化学方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1B氢气的燃烧热为241.8 kJmol1C1 mol H2O(l)的能量大于1 mol H2O(g)的能量 D2 mol H2和1 mol O2的能量总和大于2 mol H2O(g)的能量2D解析 氢气燃烧为放热反应，A不正确；此时生成的为气态水，B项不正确；等物质的量的液态水具有的能量比气态水的小，C项错误。32012南昌调研 下列说
53、法正确的是()A甲烷的标准燃烧热为890.3 kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1B500 ，30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6 kJmol1C常温下，反应C(s)CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的H0D同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件的H不同3C解析 A中燃烧热的产物应是稳定氧化物，所以水应是液态，A错。
54、B中N2与H2的反应是可逆的，不能反应完全，而热化学方程式的H数值应是完全反应时的数值，B错。C中反应是熵增的反应，如果焓减那就一定可以自发，而此反应常温下不能自发，只能是H0，C正确；D中H与反应条件无关。42012晋中联考 某原电池反应的离子方程式为Zn2H=Zn2H2，则下列说法正确的是()AHNO3可作电解质溶液B在电解质溶液中电子从正极流向负极C锌极质量不变D石墨可作原电池的正极4D解析 A项HNO3与锌反应不能生成氢气，错误；B项电子是通过外电路从负极流向正极，错误；C项反应过程中，Zn失电子变成Zn2进入溶液，锌的质量减少，错误。52012南昌调研 用石墨作电极，电解1 mol/L下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是()AHClBNaOHCNa2SO4 DNaCl5C解析 电解HCl溶液生成氢气和氯气，溶质减少，pH增大；电解NaOH溶液实质是电解水，NaOH溶液浓度增大，pH也增大；电解NaCl溶液生成NaOH，pH增大。高考资源网w w 高 考 资源 网