1、一、选择题(本小题共7小题,每题只有一个选项正确,每题6分,共42分)1. 反应ABC分两步进行:ABX,XC,反应过程中能量变化如图所示,E1表示反应ABX的活化能。下列有关叙述正确的是()AE2表示反应XC的活化能 BX是反应ABC的催化剂C反应ABC的H0 D加入催化剂可改变反应ABC的焓变2. 在1200 时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:H2S(g)O2(g)=SO2(g)H2O(g)H1, ,2H2S(g)SO2(g)=S2(g)2H2O(g)H2,H2S(g)O2(g)=S(g)H2O(g)H3,2S(g)=S2(g)H4。则H4的正确表达式为()AH4(H1H23H3)BH4
2、(3H3H1H2)CH4(H1H23H3)DH4(H1H23H3)3. 下列有关电化学装置完全正确的是()ABCD铜的精炼铁上镀银防止Fe被腐蚀构成铜锌原电池4. 一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下,下列说法不正确的是()pH2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2Fe3O4Fe2O3FeOA在pH4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀B在pH6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀C在pH14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O24H4e=2H2OD在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓5. 铜锌原电池(如下图)工作时,下列叙述正确的是 ()A正极反应为:Zn2e=Zn2B电池反应为
3、:ZnCu2=Zn2CuC在外电路中,电子从负极流向正极D盐桥中的K移向ZnSO4溶液6. 下列关于各图的说法,正确的是()A中阴极处能产生使湿润淀粉_KI试纸变蓝的气体B中待镀铁制品应与电源正极相连C中电子由b极流向a极D中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应7. 瓦斯分析仪(如图甲)工作原理类似燃料电池的工作原理,其装置如图乙所示,其中的固体电解质是Y2O3Na2O,O2可以在其中自由移动。下列有关叙述中正确的是()A瓦斯分析仪工作时,电池内电路中电子由电极b流向电极aB电极b是正极,O2由电极a流向电极bC电极a的反应式为CH44O28e=CO22H2OD当固体电解质中有1
4、 mol O2通过时,转移4 mol电子二、非选择题(本小题共4小题,共58分)8. 研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。(1)I2O5可使H2S、CO、HC1等氧化,常用于定量测定CO的含量。已知:2I2(s) + 5O2(g)= 2I2O5(s) H=75.56 kJmol1, 2CO(g) + O2(g)= 2CO2(g) H=566.0 kJmol1 。写出CO(g)与I2O5(s)反应生成I2(s)和CO2(g)的热化学方程式: 。(2)一定条件下,NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体。将体积比为12的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应,
5、下列能说明反应达到平衡状态的是 。a体系压强保持不变 b混合气体颜色保持不变cSO3和NO的体积比保持不变 d每消耗1 mol SO2的同时生成1 molNO(3)新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO2外,还能得到一种复合肥料,该复合肥料可能的化学式为 。(写出一种即可)。(4)右图是一种碳酸盐燃料电池(MCFC),以水煤气(CO、H2)为燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。写出B极电极反应式 。(5)工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物为例)。已
6、知:NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2,2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2。NO不能与Na2CO3溶液反应。 用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物,每产生22.4L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44g,则混合气体中NO和NO2的体积比为 。Na2CO3吸收法处理氮氧化物存在的缺点是 。9. (1)下图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:_。(2)我国实施“嫦娥探月”行动的长征火箭中使用偏二甲肼(CH3)2NNH2作为燃料,其与过氧化氢
7、发生反应放出大量热量:C2H8N2(l)8H2O2(l)=N2(g)2CO2(g)12H2O(g) H2 500 kJmol1 。如果 1 mol 偏二甲肼与过氧化氢发生上述反应生成液态水,则反应中放出的热量Q_(填“”、“”或“”)2 500 kJ。(3)恒温恒容下,2 mol H2与2 mol N2反应达到平衡时,N2 为1.8 mol,H2的转化率为_;若该反应在恒温恒压条件下进行(其他条件相同),反应达平衡时,H2的转化率比上述条件下H2的转化率_(填“大”、“小”或“相等”)。(4)由甲烷、氧气和KOH溶液组成的新型燃料电池中,正极上发生反应的电极反应式为_。10. (1)据报道以硼
8、氢化合物NaBH4(H的化合价为-1价)和H2O2作原料的燃料电池,可用作通信卫星电源。负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,其工作原理如图所示。写出该电池放电时负极的电极反应式: 。(2)火箭发射常以液态肼(N2H4)为燃料,液态过氧化氢为助燃剂。已知:N2H4(l) + O2(g) N2(g)+ 2H2O(l) H = 534 kJmol1,H2O2(l)= H2O(l) + 1/2O2(g)H = 98.6 kJmol1。写出常温下,N2H4(l) 与 H2O2(l)反应生成N2和H2O的热化学方程式 。(3)O3可由臭氧发生器(原理如右图所示)电解稀硫酸制得。图中阴极为 (填“A
9、”或“B”)。若C处通入O 2,则A极的电极反应式为: 。(4)向一密闭容器中充入一定量一氧化碳跟水蒸气发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),下列情况下能判断该反应一定达到平衡状态的是_(选填编号)。Av正(H2O) = v逆(H2) B容器中气体的压强不再发生改变CH2O的体积分数不再改变 D容器中CO2和H2的物质的量之比不再发生改变E容器中气体的密度不再发生改变(5)温度T1时,在一体积为2L的密闭容积中,加入0.4molCO2和0.4mol 的H2,反应中c(H2O)的变化情况如图所示,T1时反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)第4分钟达到平衡。在第
10、5分钟时向体系中同时再充入0.1molCO和0.1molH2(其他条件不变),请在右图中画出第5分钟到9分钟c(H2O)浓度变化趋势的曲线。11. 金属铬和氢气在工业上都有重要的用途。已知:铬能与稀硫酸反应,生成氢气和硫酸亚铬(CrSO4)。(1)铜铬构成原电池如右图1,其中盛稀硫酸烧杯中的现象为: 。盐桥中装的是饱和KCl琼脂溶液,下列关于此电池的说法正确的是: A盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性,凡是有盐桥的原电池,盐桥中均可以用饱和KCl琼脂溶液B理论上1molCr溶解,盐桥中将有2molCl-进入左池,2molK+进入右池C此过程中H+得电子,发生氧化反应D电子从铬极通
11、过导线到铜极,又通过盐桥到转移到左烧杯中(2)如构成图2电池发现,铜电极上不再有图1的现象,铬电极上产生大量气泡,遇空气呈红棕色。写出正极电极反应式: 。(3)某同学把已去掉氧化膜的铬片直接投入氯化铜溶液时,观察到了预料之外的现象:铬片表面上的铜没有紧密吸附在铬片的表面而是呈蓬松的海绵状;反应一段时间后有大量气泡逸出,且在一段时间内气泡越来越快,经点燃能发出爆鸣声,证明是氢气。请解释这两种现象的原因_。选择题题号答案解析1C 反应物A和B的总能量大于生成物C的总能量,所以反应ABC是放热反应,即H0,C正确2A根据盖斯定律,由第一个反应第二个反应第三个反应2可得第四个反应,则H4H1H2H32
12、(H1H23H3)3CA、与电源负极相连的为阴极,粗铜的精炼中粗铜作阳极,由图可知,粗铜作阴极,故A错误;B、铁片镀银,铁片应作阴极,银座阳极,硝酸银做电解质溶液,图中铁做阳极,故B错误;C、铁做电解池的阴极,被保护,故C正确;D、该装置中,同一半反应装置中电极材料和电解质溶液中的金属阳离子不是相同的元素,故D错误4CA、酸性条件下,碳钢发生析氢腐蚀,Fe-2e-= Fe2+,正确;B、当pH6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀,负极电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,正极上电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,正确;C在pH14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应O2+2H2O+4e-=4OH-
13、,错误;D在煮沸除氧气后的碱性溶液中,正极上氧气生成氢氧根离子速率减小,所以碳钢腐蚀速率会减缓,正确5BZn是原电池的负极,A错误;原电池总反应与没有形成原电池时的氧化还原反应相同,B正确;根据闭合回路的电流方向,在外电路中,电流由正极流向负极,因电子流向与电流的方向相反,即电子由负极流向正极,C错误;在溶液中,阳离子向正极移动,D错误6DA、中阴极处生成Cu,错误;B、待镀铁制品为阴极,与电源负极相连,错误;C、通入氢气的电极为负极,电子由负极流向正极,即由a极流向b极,错误;D、离子交换膜可防止OH移向阳极区,避免生成的Cl2与NaOH溶液反应,正确。 考点:本题考查原电池和电解池的原理、
14、产物的判断、电子的流向7C电子不能在电池内电路流动,只能在外电路中流动,A错;电极b氧气得电子,生成O2,而电极a需要O2作为反应物,故O2由正极(电极b)流向负极(电极a),B错;甲烷所在电极a为负极,电极反应为CH44O28e=CO22H2O,C正确;1 mol O2得4 mol电子生成2 mol O2,故当固体电解质中有1 mol O2通过时,电子转移2 mol,D错非选择题题号答案解析8(1)5CO(g) +I2O5(s)=5CO2(g) + I2(s) H=1377.22kJmol1(2)b 2.67或8/3(3)(NH4)3PO4或(NH4)2HPO4或NH4H2PO4(4)O2
15、+ 4e+2CO2 = 2CO32(5)17 对于含NO较多混合气体无法完全吸收,因为NO不能与Na2CO3溶液反应 (1)根据盖斯定律:5CO(g) + I2O5(s)=5CO2(g) + I2(s) H=5/2(-566.0)-1/2(-75.56)=1377.22kJmol1;(1)一定条件下,NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体,方程式为:NO2+ SO2 SO3+NO,该反应前后气体体积不变,故体系压强保持不变不一定达到平衡状态,a项错误;NO2为红棕色,SO2 、SO3、NO均为无色,故颜色不变,反应达到平衡状态,b项正确;SO3、NO同为生成物且反应从正向开始,故SO3、N
16、O的体积比保持不变反应不一定达到平衡状态,故c项错误;根据方程式可知:每消耗1 mol SO2的同时生成1 molNO,故反应不一定达到平衡状态,d项错误;(3)新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应,氨水呈碱性,二氧化硫是酸性氧化物,所以氨水吸收燃煤烟气中SO2,生成(NH4)2SO3和NH4HSO3,(NH4)2SO3和NH4HSO3与磷酸反应生成NH4H2PO4、(NH4)2HPO4或(NH4)3PO4;(4)碳酸盐燃料电池(MCFC),以水煤气 (CO、H2)为燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质,故B电极通
17、O2为正极,故电极方程式为:O2 + 4e+2CO2 =2CO32;(5)利用题给反应条件知,每产生22.4 L标准状况下CO2,必有2mol氮的氧化物气体被吸收且混合气体的质量为88 g(放出CO2的质量与溶液增加质量的和),设88 g混合气体中含有NO、NO2的物质的量分别为。xmol、ymol,利用分析,结合题中数据可得:x+y=2、30x+46y=88,两式联立解得x=0.25mol、y=1.75mol,故混合气体中V(NO):V(NO2)=n(NO):n(NO2)=0.25:1.75=1:7;因为NO不能与Na2CO3溶液反应,Na2CO3吸收法处理氮氧化物存在的缺点是对于含NO较多
18、混合气体无法完全吸收9(1)NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJmol1(2)(3)30%大(4)O22H2O4e=4OH(1)根据图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以该反应是放热反应,反应热是 134 kJmol1368 kJmol1234 kJmol1。(2)由于气态水的能量高于液态水的能量,所以偏二甲肼燃烧生成液态水放出的热量多,即Q大于 2 500 kJ。(3)平衡时 N2 为1.8 mol ,消耗 N2 为 0.2 mol ,则消耗 H2 0.6 mol ,因此H2的转化率是100%30%,由于合成氨的反应是体积减小的可逆反应,所以恒压条件下有利于
19、平衡向正反应方向进行,即氢气的转化率增大。(4)原电池中负极失去电子,正极得到电子,氧气在正极通入,由于电解质溶液是氢氧化钾溶液,所以正极反应式为O22H2O4e=4OH10(1)BH4- 8e- + 8OH- = BO2- + 6H2O(2)N2H4(l) + 2H2O2(l) = N2(g) + 4H2O(l) H= -731.2 kJ /mol (3) A O2 + 4H+ +4e- = 2H2O (4)AC(5)(1)根据原电池的装置图,可知负极是BH4发生氧化反应,B元素的化合价升高,与氢氧根离子结合生成BO2-和H2O,所以负极的电极反应式为BH4- 8e- + 8OH- = BO
20、2- + 6H2O;(2)根据盖斯定律,将氧气消去,得N2H4(l) + 2H2O2(l) = N2(g) + 4H2O(l) H=( 534 kJmol1)+2( 98.6 kJmol1)=-731.2 kJ /mol;(3) 由图可知, B极产生氧气,则应是氢氧根离子放电,所以B是阳极,则A是阴极;若C处通入O 2,则阴极发生还原反应,氧气得到电子与氢离子结合为水,所以A极的电极反应式为O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O;(4)Av正(H2O) = v逆(H2),正逆反应速率相等,符合化学平衡状态的特征,正确;B容器中气体的压强不再发生改变的状态不是平衡状态,因为该反应的特点是气体
21、物质的量不变的状态,所以压强一直不变,错误; C平衡时,各物质的含量不再变化,所以H2O的体积分数不再改变 的状态是平衡状态,正确;D容器中CO2和H2的物质的量之比不再发生改变的状态不一定是平衡状态,因为任何状态二氧化碳与水蒸气的物质的量之比都是1:1,保持不变,错误;E因为气体的质量不变,容器的体积不变,则容器中气体的密度一直不变,所以气体密度不再发生改变的状态不是平衡状态,错误,答案选AC;(5)在第5分钟时向体系中同时再充入0.1molCO和0.1molH2(其他条件不变),相当于增大压强,而压强的改变对平衡无影响,所以平衡不移动,c(H2O)仍为0.10mol/L,则图像见答案11(
22、1)铜电极上有气泡产生; B (2)4H+NO3-+3e-NO+2H2O(3)Cu2+的水解使溶液呈酸性,铬与酸性溶液反应生成氢气,气泡使生成的铜疏松;生成的铜和铬形成原电池,使产生氢气的速率加快(1)铜铬构成原电池如右图1,由于铬能与稀硫酸反应,生成氢气和硫酸亚铬(CrSO4),这说明铬电极是负极,铜电极是正极,氢离子放电,所以盛稀硫酸烧杯中的现象为铜电极上有气泡产生;A盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性,当盐桥中不一定均可以用饱和KCl琼脂溶液,A错误;B理论上1molCr溶解,则转移2mol电子生成1molCr2+,同时消耗2mol氢离子,所以根据溶液的电中性可知盐桥中将有2molCl-进入左池,2molK+进入右池,B正确;C此过程中H+得电子,发生还原反应,C错误;D电子不能在溶液中传递,D错误,答案选B。(2)如构成图2电池发现,铜电极上不再有图1的现象,铬电极上产生大量气泡,遇空气呈红棕色,说明溶液中的硝酸根得到电子,产生NO,NO被氧化生成NO2,因此铜是负极,铬是正极,则正极电极反应式4H+NO3-+3e-NO+2H2O。(3)由于Cu2+的水解使溶液呈酸性,铬与酸性溶液反应生成氢气,气泡使生成的铜疏松。生成的铜和铬形成原电池,因此使产生氢气的速率加快