1、专题限时集训(四)突破点6、7建议用时：45分钟1已知：H2O(g)=H2O(l)H1Q1 kJ/mol，C2H5OH(g)=C2H5OH(l)H2Q2 kJ/mol，C2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H3Q3 kJ/mol。则表示酒精燃烧热的热化学方程式是()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H(Q1Q2Q3) kJ/molBC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H(3Q1Q3) kJ/molCC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H(3Q1Q2Q3) kJ/molDC2H5OH(l)3O2(g
2、)=2CO2(g)3H2O(g)H(3Q1Q2Q3) kJ/molC根据盖斯定律，由3得C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H(3Q1Q2Q3) kJ/mol，C项正确。2(2016河南信阳、三门峡二市联考)一定条件下，在水溶液中1 mol Cl、ClO(x1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是()Ae是ClOBbac反应的活化能为60 kJmol1Ca、b、c、d、e中c最稳定Dbad反应的热化学方程式为3ClO(aq)=ClO(aq)2Cl(aq)H116 kJmol1D由图可知，a为Cl，b为ClO，c为ClO，d为ClO，e为ClO
3、，A项错误；无法确定活化能的大小，B项错误；a、b、c、d、e中a的能量最低，所以a最稳定，C项错误；bad的化学方程式为3ClO=ClO2Cl，所以热化学方程式为3ClO(aq)=ClO(aq)2Cl(aq)H116 kJmol1，故D项正确。3(2016河南豫南九校联考)根据碘与氢气反应的热化学方程式()I2(g)H2(g)2HI(g)9.48 kJ()I2(s)H2(g)2HI(g)26.48 kJ下列判断正确的是()A254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反应放热9.48 kJB1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJC反应()的产物比反应()的产物稳
4、定D反应()的反应物总能量比反应()的反应物总能量低DA项中反应为可逆反应，反应不完全，放热小于9.48 kJ；B项中能量相差35.96 kJ；C项中产物的状态相同，稳定性相同；同一物质，固态时能量最低，所以D项正确。4(2016湖南十三校联考)使1 mol丙烷分子中所有共价键断裂需要4 006 kJ的能量，而使1 mol新戊烷分子中所有共价键断裂需要6 356 kJ的能量。则CC键的平均键能为() 【导学号：14942034】A368 kJ/molB. 347 kJ/molC386 kJ/mol D. 414 kJ/mol5(2016广东汕头期末)液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优
5、点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是()Ab极发生氧化反应Ba极的反应式：N2H44OH4e=N24H2OC放电时，电流从a极经过负载流向b极D其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜B在燃料电池中，氧气作为氧化剂在正极发生还原反应，故A项错误；燃料N2H4为还原剂，在负极发生氧化反应，故B项正确；放电时，电流由正极(b极)经外电路流向负极(a极)，故C项错误；正极的电极反应式为：O24e2H2O=4OH，OH将透过离子交换膜在负极发生反应，应选择阴离子交换膜，故D项错误。6(2016山西质检)采
6、用电化学法还原CO2是一种使CO2资源化的方法。如图是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不参与反应)。下列说法中正确的是()AZn与电源的负极相连BZnC2O4在交换膜右侧生成C电解的总反应式为：2CO2ZnZnC2O4D通入11.2 L CO2时，转移0.5 mol电子C电解过程中Zn被氧化，作阳极，所以Zn与电源的正极相连，A错误；Zn2透过阳离子交换膜到达左侧与生成的C2O形成ZnC2O4，B错误；电解的总反应式为：2CO2ZnZnC2O4，C正确；没有说明气体是否是在标准状况下，无法计算转移的电子数，D错误。7(2016四川高考)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池
7、总反应为Li1xCoO2LixC6=LiCoO2C6(x1)。下列关于该电池的说法不正确的是()A放电时，Li在电解质中由负极向正极迁移B放电时，负极的电极反应式为LixC6xe=xLiC6C充电时，若转移1 mol e，石墨(C6)电极将增重7x gD充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2xe=Li1xCoO2xLiCA.原电池中阳离子由负极向正极迁移，A项正确；B放电时，负极发生氧化反应，电极反应式为LixC6xe=xLiC6，B项正确；C.充电时，若转移1 mol电子，石墨电极质量将增重7 g，C项错误；D.充电时阳极发生氧化反应，电极反应式为LiCoO2xe=Li1xCoO2xLi，D
8、项正确。8如图所示为用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图，其原理是TiO2中的氧解离进入熔融盐中而得到纯钛。下列说法中正确的是()Aa极是正极，石墨极是阴极B反应后，石墨电极的质量不发生变化C电解过程中，O2、Cl均向a极移动D阴极的电极反应式为TiO24e=Ti2O2DTiO2发生还原反应得到纯钛，故加入高纯TiO2的电极是电解池的阴极，a极是电源的负极，石墨极是阳极，A项错误；O2在阳极发生氧化反应生成O2，高温下，石墨与O2反应生成CO、CO2，导致石墨质量减少，B项错误；电解过程中，阴离子向阳极(石墨极)移动，C项错误；TiO2中的氧解离进入熔融盐而得到纯钛，发生了还原反应
9、，生成了Ti和O2，D项正确。9(2016湖北黄冈质检)我国预计在2020年前后建成自己的载人空间站。为了实现空间站的零排放，循环利用人体呼出的CO2并提供O2，我国科学家设计了一种装置(如图)，实现了“太阳能电能化学能”的转化，总反应方程式为2CO2=2COO2。关于该装置的下列说法中正确的是()A图中N型半导体为正极，P型半导体为负极B图中离子交换膜为阳离子交换膜C反应完毕，该装置中电解质溶液的碱性增强D人体呼出的气体参与X电极的反应：CO22eH2O=CO2OHD根据题图中左边电源内负电荷的移向，可知N型半导体为负极，P型半导体为正极，A错误；N型半导体为负极，X极为电解池的阴极，电极反
10、应为：CO22eH2O=CO2OH，生成的氢氧根离子通过离子交换膜在Y极参加反应，所以图中的离子交换膜为阴离子交换膜，B错误，D正确；总反应方程式为2CO2=2COO2，根据总反应可知，反应前后电解质溶液的碱性不变，C错误。10(2016河北衡水中学二模)图a所示的酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、二氧化锰、氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程中产生MnOOH，下列说法不正确的是() 【导学号：14942035】部分化合物的溶解度数据见下表： 温度/化合物020406080100NH4Cl29.337.245.855.365.677.3ZnCl2
11、343395452488541614图a 图bA图a中电池的正极反应式为MnO2eH=MnOOHB利用干电池，高温电解H2OCO2混合气体制备H2和CO，如图b，则阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是11C废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有氯化锌和氯化铵，两者可以通过重结晶方法分离D废电池糊状填充物加水处理后所得滤渣的主要成分是二氧化锰、碳粉和MnOOH，欲从中得到较纯的二氧化锰，可以采用加热的方法B在干电池中，正极得到电子，电极反应式为MnO2eH=MnOOH，A正确；根据装置图可知阴极是水、二氧化碳得到电子，生成H2和CO，阳极是O2失去电子生成O2，总反应为H2OCO2H2C
12、OO2，因此阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是12，B错误；氯化锌和氯化铵的溶解度受温度影响变化不同，两者可以通过重结晶法分离，C正确；在空气中加热时，碳粉、MnOOH可被氧化，分别生成二氧化碳和二氧化锰，所以可以采用加热的方法得到较纯净的二氧化锰，D正确。11(2016海淀区期末)研究大气中含硫化合物(主要是SO2和H2S)的转化具有重要意义。(1)高湿条件下，写出大气中SO2转化为HSO的方程式：_。(2)土壤中的微生物可将大气中的H2S经两步反应氧化成SO，两步反应的能量变化示意图如图所示：1 mol H2S(g)全部氧化成SO(aq)的热化学方程式为_。(3)二氧化硫空气质子交换膜燃
13、料电池可以利用大气所含SO2快速启动，其装置示意图如下：质子的流动方向为_(填“从A到B”或“从B到A”)。负极的电极反应式为_。(4)燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。SO2烟气脱除的一种工业流程如下：用纯碱溶液吸收SO2，将其转化为HSO，反应的离子方程式是_。若石灰乳过量，将其产物再排回吸收池，其中可用于吸收SO2的物质的化学式是_。解析(1)SO2溶于水生成的H2SO3可电离产生HSO。(2)由图可知：H2S(g)0.5O2(g)=S(s)H2O(g)H221.19 kJ/mol，S(s)1.5O2(g)H2O(g)=SO(aq)2H(aq)H585.20 kJ/mo
14、l，将两方程式相加可得H2S(g)全部氧化成SO(aq)的方程式：H2S(g)2O2(g)=SO(aq)2H(aq)，再由盖斯定律可求算出该反应的反应热H(221.19 kJ/mol)(585.20 kJ/mol)806.39 kJ/mol。(3)SO2 在负极，O2在正极，阳离子(质子)从负极(A)流向正极(B)；负极是SO2在酸性条件下失去电子发生氧化反应生成SO：SO22e2H2O=SO4H。(4)吸收池中含有的溶质主要是NaHSO3，而NaHSO3与过量的Ca(OH)2反应：NaHSO3Ca(OH)2=CaSO3H2ONaOH，产物中的NaOH和过量的Ca(OH)2可用于吸收SO2。答
15、案(1)SO2H2OH2SO3、H2SO3HHSO(2)H2S(g)2O2(g)=SO(aq)2H(aq)H806.39 kJmol1(3)从A到BSO22e2H2O=SO4H(4)H2O2SO2CO=2HSOCO2NaOH多写Ca(OH)2也可12(1)(2016济南调研)氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料，合成氨工业因此成为基本无机化工之一。如何获得廉价的氢气是合成氨工业中的重要课题，目前常用戊烷跟水蒸气反应的方法获得氢气：C5H12(g)5H2O(g)5CO(g)11H2(g)已知几个反应的能量变化如图所示，则上述反应的H_ kJmol1。(2)(2016长春质检)电化学降解法可用于治
16、理水中的硝酸盐污染。电化学降解NO的原理如图所示，电源正极为_(填“a”或“b”)；若总反应式为4NO4H=5O22N22H2O，则阴极反应式为_。(3)(2016潍坊期末)肼(N2H4)是一种高能燃料。肼双氧水燃料电池由于其较高的能量密度而广受关注，其工作原理如图所示。请写出电池正极电极反应式：_，电池工作过程中，A极区溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。肼双氧水燃料电池的工作原理图解析(1)根据图像可以写出：CO(g)O2(g)=CO2(g)H1a kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H2b kJmol1C5H12(g)8O2(g)=5CO2(g)6H2O(g)H3c
17、kJmol1根据盖斯定律可知：HH311H25H1(c5a11b) kJmol1。(2)由H2O生成O2可知发生氧化反应，则该电极为阳极，与之连接的a为电源的正极；阳极反应式为10H2O20e=20H5O2，由总反应式减去阳极反应式可得阴极反应式。(3)根据肼双氧水燃料电池的工作原理知，B极区H2O2得电子生成OH，发生还原反应，作原电池的正极，电极反应式为H2O22e=2OH，A极区N2H4失电子生成N2，发生氧化反应，作原电池的负极，电极反应式为N2H44OH4e=N24H2O，溶液的pH减小。答案(1)c5a11b(2)a2NO12H10e=N26H2O(3)H2O22e=2OH减小13
18、(2016天津高考节选)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe2H2O2OHFeO3H2，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色FeO，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。(1)电解一段时间后，c(OH)降低的区域在_(填“阴极室”或“阳极室”)。(2)电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_。(3)c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_。解析(1)根
19、据电解总反应：Fe2H2O2OHFeO3H2，结合阳极发生氧化反应知，阳极反应式为Fe6e8OH=FeO4H2O，结合阴极发生还原反应知，阴极反应式为2H2O2e=2OHH2。考虑FeO易被H2还原，所以应使用阳离子交换膜防止FeO、H2接触，则阳极室消耗OH且无补充，故c(OH) 降低。(2)结合题给信息“Na2FeO4易被氢气还原”知，阴极产生的氢气不能接触到Na2FeO4，故需及时排出。(3)图示中随着c(NaOH)增大，c(Na2FeO4)先增大后减小，结合已知信息“Na2FeO4只在强碱性条件下稳定”知，M点c(Na2FeO4)低的原因是c(OH)低，反应速率小且Na2FeO4稳定性
20、差。结合已知信息“若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质”知，N点c(Na2FeO4)低的原因是c(OH)过高，铁电极上产生Fe(OH)3或Fe2O3，使Na2FeO4产率降低。答案(1)阳极室(2)防止Na2FeO4与H2反应使产率降低(3)M点：c(OH)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢N点：c(OH)过高，铁电极上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成，使Na2FeO4产率降低14(2016南通二模有改动)电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示(图中电极均为石墨电极)。(1)若用NO2气体进行模拟电解法吸收
21、实验。写出电解时NO2发生反应的电极反应式：_。若在标准状况下有2.24 L NO2被吸收，通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H为_mol。(2)某小组在右室装有10 L 0.2 molL1稀硝酸溶液，用含NO和NO2(不考虑NO2转化为N2O4)的废气进行模拟电解法吸收实验。实验前，配制10 L 0.2 molL1硝酸溶液需量取_ mL、密度为1.4 gmL1、质量分数为63%的浓硝酸。电解过程中，有部分NO转化为HNO2。实验结束时，测得右室溶液中含3 mol HNO3、0.1 mol HNO2，同时左室收集到标准状况下28 L H2。计算原气体中NO和NO2的体积比为_(假设尾气中不
22、含氮氧化物)。解析(1)从图中知，NOx气体在电解时会转化成HNO3，则NO2中N由4价升高至5价，失去1个e，用H平衡电荷可写出电极反应式。由电极反应式知，0.1 mol NO2生成0.1 mol NO和0.2 mol H，由电荷守恒可知，需要向左室流入0.1 mol H后才能维持右室中溶液为电中性。(2)c(HNO3) molL114 molL1，根据c1V1c2V2得，0.2 molL110 L14 molL1 V2，解得V20.142 9 L142.9 mL。由N原子守恒，最终生成的HNO3和HNO2中的总N原子数等于NO和NO2中所含N原子数与右室中原HNO3中N原子数总和，即n(HNO3)n(HNO2)n(NO)n(NO2)100.2 ；电解过程中左、右两室中得失电子是守恒的，左室为H得电子生成H2，右室为NO2失电子生成HNO3，部分NO失电子生成HNO2，部分NO失电子生成HNO3，列式为21n(NO2)1n(HNO2)n(NO)n(HNO2)3 ，联立、可求出NO和NO2的物质的量，相同状态下，NO2和NO物质的量之比即为其体积比。答案(1)NO2eH2O=NO2H0.1(2)142.983