1、单元检测7化学反应与能量一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。12019吉林长春质量监测(一)下列有关四个常用电化学装置的叙述，正确的是()图碱性锌锰电池图铅蓄电池图电解精炼铜图纽扣式锌银电池A.图所示电池中，MnO2是催化剂B图所示电池放电过程中，硫酸浓度保持不变C图所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2浓度不断增大D图所示电池工作过程中，外电路中电子由锌极流向氧化银极22019河北衡水中学期中考试下列说法正确的是()A将NaOH溶液分多次缓慢注入盐酸中，或一次性快速注入盐酸中，都不影响中和热测定B已知反应的中和热为57.3 kJmol1，则稀H2SO
2、4和稀Ca(OH)2溶液反应的中和热为257.3 kJmol1C已知S(s)O2(g)=SO3(g)H315 kJmol1则硫的燃烧热为315 kJmol1D在稀溶液中：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，则放出的热量大于57.3 kJ32019河南开封定位考试H2与ICl的反应分、两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是()A反应、反应均为放热反应B反应、反应均为氧化还原反应C反应比反应的速率慢，与相应正反应的活化能无关D反应、反应的焓变之和H218 kJmol142019江西红色七
3、校第一次联考微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是()AHS在硫氧化菌作用下转化为SO的反应为HS4H2O8e=SO9HB电子从b流出，经外电路流向aC如果将反应物直接燃烧，能量的利用率不会变化D若该电池中有0.4 mol电子发生转移，则有0.45 mol H通过质子交换膜52019湖南益阳、湘潭调研处理含CO、SO2烟道气的一种方法，是将烟道气在催化剂作用下转化为单质S等物质。已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H1566.0 kJ/molS(g)O2(g)=SO2(g)H2296.0 kJ/molS(s)O2
4、(g)=SO2(g)H3下列说法不正确的是()AH3H2B将少量CO2、SO2分别通入澄清石灰水，二者都能使澄清碳水变浑浊CCO2分子中各原子最外层均为8电子稳定结构D相同条件下：2CO(g)SO2(g)=S(g)2CO2(g)H270.0 kJ/mol62019湖北华中师范大学第一附属中学期中考试如图是一种正投入生产的大型蓄电系统。放电前，被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3，放电后分别变为Na2S4和NaBr。下列叙述正确的是()A放电时，负极反应为3NaBr2e=NaBr32NaB充电时，阳极反应为2Na2S22e=Na2S42NaC放电时，Na经过离子交换膜，由b池移向a池D用该电
5、池电解饱和食盐水，产生2.24 L H2时，b池生成17.40 g Na2S47双极膜(BP)是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H和OH，作为H和OH的离子源。利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、NaOH溶液和盐酸，其工作原理如图所示，M、N为离子交换膜。下列说法正确的是()A将阴极室双极膜左侧的溶液排出，也可获得淡水BM为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜C若去掉双极膜，阳极室会有Cl2生成D电路中每转移1 mol电子，两极共得到0.5 mol气体8如图所示装置由甲、乙两部分组成，甲是将废水中乙二胺H2N(CH2)2NH2氧化为无污染的物质形成的化学电源。当电池
6、工作时，下列说法正确的是()A电子的流动方向MFeCuSO4溶液CuNBM极电极反应式：H2N(CH2)2NH216OH16e=2CO2N212H2OC当N极消耗5.6 L O2时，则铁极增重32 gD一段时间后，乙中CuSO4溶液浓度基本保持不变9工业上，氯化亚砜(SOCl2)可用如下反应制得：SO3(g)SCl2(g)=SOCl2(g)SO2(g)H1302 kJmol1SO2(g)PCl5(g)=SOCl2(g)POCl3(g)H2268 kJmol1SO3(g)SCl2(g)PCl5(g)=2SOCl2(g)POCl3(g)H3已知各分子中化学键的键能如表所示：分子SO2(g)PCl5
7、(g)POCl3(g)SOCl2(g)化学键S=OPClP=OPClSClS=O键能/(kJmol1)364331585320a382下列推断正确的是()AH3570 kJmol1、a724BH334 kJmol1、a362CH334 kJmol1、a724DH3570 kJmol1、a36210我国新能源电动汽车使用三元电池已经成为趋势，镍、钴、锰三元材料通常可以表示为LiNixCoyMnzO2，其中镍、钴、锰3种元素的主要化合价分别是2、3和4，且xyz1。充电时电池总反应为LiNixCoyMnzO26C=Li1aNixCoyMnzO2LiaC6，其电池工作原理如图所示，两极之间有一个允许
8、特定离子X通过的隔膜。下列说法不正确的是()A允许离子X通过隔膜属于阳离子交换膜B充电时，A为阴极，发生还原反应C放电时，正极反应式为Li1aNixCoyMnzO2aLiae=LiNixCoyMnzO2D可从无法充电的废旧电池的石墨电极中回收金属锂二、选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。112019年诺贝尔化学奖颁给了约翰班尼斯特古迪纳夫、迈克尔斯坦利惠廷汉姆和吉野彰，以表彰他们对锂离子电池研发的贡献。目前最安全的锂离子电池是LiFePO4电池，结构如图所示，电池中间是聚合物的隔膜，只允许Li通过。原理
9、如下：(1x)LiFePO4xFePO4LixCnLiFePO4nC。下列说法不正确的是()A放电时，B电极发生氧化反应B放电时，导线转移1 mol电子，B电极室质量减少7x gC充电时，A电极电极反应式：xLiFePO4xe=xFePO4xLiD充电时，Li从B电极室向A电极室移动12已知：C(s)O2(g)=CO(g)H110.4 kJmol1，氧化亚铜与氧化反应的能量变化如图所示。下列叙述正确的是()A1 mol C(s)完全燃烧的反应热小于110.4 kJmol1BCuO分解生成Cu2O的反应为放热反应C由图可知在隔绝空气的条件下CuO的热稳定性比Cu2O差D足量炭粉与CuO反应生成C
10、u2O的热化学方程式为C(s)2CuO(s)=Cu2O(s)CO(g)H35.6 kJmol113某科研团队研制出“TMLiH(TM表示过渡金属)”双催化剂体系，显著提高了在温和条件下氮气与氢气合成NH3的效率，原理示意如图：下列分析不合理的是()A状态，放出能量并有NN键发生断裂B合成NH3总反应的原子利用率是100%C“TMLiH”能降低合成氨反应的HD生成NH3：2LiNH3H2=2LiH2NH314生活污水中的氮和磷主要以铵盐和磷酸盐的形式存在，可用铁、石墨作电极，用电解法从溶液中去除。电解时，利用如图甲原理所示可进行除氮，有Cl存在时，主要依靠有效氯(HClO、ClO)将NH或NH3
11、氧化为N2；翻转电源正负极，可进行除磷，原理是利用Fe2将PO转化为Fe3(PO4)2沉淀，图乙为某含Cl的污水在氮磷联合脱除过程中溶液pH的变化。下列说法正确的是()A电解法除氮时有效氯HClO氧化NH的离子方程式为3HClO2NH=3ClN23H2O5HB溶液pH越小，有效氯浓度越大，氮的去除率越高C图乙中2040 min时脱除的元素是磷元素，此时阴极电极反应式为2H2e=H2D图乙中020 min时脱除的元素是氮元素，此时铁作阳极15图1为光伏并网发电装置示意图。图2为电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢装置示意图(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。下列叙述正确的是(
12、)A图1中N型半导体为正极，P型半导体为负极B图2溶液中电子从B极流向A极CX2为氧气D工作时，A极的电极反应式为CO(NH2)28OH6e=CON26H2O三、非选择题：本题共5小题，共60分。16(12分)利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：用量筒量取50 mL 0.50 molL1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；用另一量筒量取50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；将NaOH溶液倒入小烧杯中，使之混合均匀，测得混合溶液最高温度。回答下列问题：(1)所用NaOH溶液要稍过量，理由是_。(2)如图装置中碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是_。(3)环形玻璃搅
13、拌棒搅拌溶液的操作是_。(4)假设盐酸和NaOH溶液的密度都是1 gcm3，又知中和反应后生成溶液的比热容c4.18 Jg11。为了计算中和热，某学生实验记录数据如表所示：实验序号起始温度T1/终止温度T2/盐酸NaOH溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热|H|_(小数点后保留1位数字)。(5)_(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液代替NaOH溶液和盐酸，理由是_。(6)现将一定量的稀NaOH溶液、Ca(OH)2溶液、稀氨水分别和l L 1 molL1的稀盐酸恰好完全反应，其
14、反应热分别为H1、H2、H3，则H1、H2、H3的大小关系为_。17(12分)氢能是新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：(1)与汽油相比，氢气作为燃料的优点是_(至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：_。(2)化工生产的副产物氢是氢气的来源之一。可通过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，镍电极附近有气泡产生。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在强碱性条件下稳定存在，易被
15、H2还原。电解一段时间后，c(OH)降低的区域在_(填“阴极室”或“阳极室”)。电解过程中，需要将阴极产生的气体及时排出，其原因为_。c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2所示，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_。(3)图3为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。腐蚀过程中，负极是_(填“a”“b”或“c”)。环境中的Cl扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为_。若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上消耗氧气的体积为_ L(标准状况)。18(12分)氮的固定及CO2的资
16、源化利用是科学家目前研究的重要课题。(1)请选择下表中的数据计算H1和H2。物质石墨H2COCH4燃烧热/(kJmol1)393.5285.8283.0890.3化学键HHC=OCOHOCHE/(kJmol1)4367991 076465413CO2(g)4H2(g)=CH4(g)2H2O(g)的H1_ kJmol1；CH4(g)H2O(l)=3H2(g)CO(g)的H2_ kJmol1。(2)某同学对工业合成氨反应进行了探究。回答下列问题：模拟工业合成氨按如图装置实验，观察到B中的现象是_，铁触媒能加快反应速率的原因是_。查阅文献，几种化学键键能数据如下：化学键HHNNNHE/(kJmol1
17、)436946391氨分解反应NH3(g)N2(g)H2(g)的活化能Ea1300 kJmol1，由此计算合成氨反应N2(g)H2(g)NH3(g)的活化能Ea2_ kJmol1。一定条件下，1 mol N2与4 mol H2在密闭容器中充分反应，测得放出热量13.8 kJ，H2的转化率为_，为提高原料的利用率，工业合成氨应该采取的措施是_。19(12分)膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用，有人设想利用电化学原理制备少量H2SO4和绿色硝化剂N2O5，制备装置如图1所示：(1)A装置是_(填“原电池”或“电解质”，下同)，B装置是_。(2)N2O5在电解池的_(填“阳极”或“阴极”)区生成，
18、其电极反应式为_。(3)通入O2一极的电极反应式为_。(4)若通入SO2的速率为2.24 Lmin1(标准状况)，为持续稳定生产，H2SO4溶液的浓度应维持不变，则左侧水的注入速率应为_ gmin1。(5)电解NO可以制备NH4NO3，其工作原理如图2所示。为使电解产物全部转化为NH4NH3，需补充物质A。A是_(填化学式)，说明理由：_。(6)电化学降解NO的原理如图3所示。若电解过程转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(m左m右)为_ g。20(12分)某课外化学兴趣小组设计两组实验，探究KI的性质。.探究KI与FeCl3的反应，设计方案如图1所示：(1)请用离子方程式表示上述
19、实验现象所得的结论：_。(2)小组成员经过讨论，认为还有必要补充做FeCl2溶液与碘水的实验，则该实验操作和相应的现象是_。.为了探究KBrO3溶液与KI溶液的反应。该小组查阅资料，得知氧化性强弱顺序为BrOIOBr2Fe3，并设计如图2所示装置。电极均为碳电极，盐桥中的电解质为硫酸钾。在右池中加入100 mL 0.6 molL1 KI溶液及少许淀粉溶液，左池中先加入足量的稀硫酸，再通过滴定管逐滴滴加0.1 molL1 KBrO3溶液，观察到以下现象：当滴加KBrO3溶液时，电流计的指针发生偏转，同时右池中的溶液变蓝，继续滴加KBrO3溶液时，发现滴加过程中有一段时间电流计的指针不再偏转，再继
20、续滴加，发现电流计的指针又开始发生偏转，同时右池溶液蓝色逐渐变浅。(3)当开始滴加KBrO3溶液时，右池中的电极反应式为_。(4)在电流计指针不再发生偏转的这段时间里，滴加的KBrO3溶液的体积为_mL。(5)当电流计的指针重新发生偏转时，左池中的电极反应式为_。(6)利用上述电化学装置，可以进行氧化还原滴定，则反应达到滴定终点的现象是_。称量10.0 g绿矾(FeSO47H2O)固体溶于水，加入到上述装置的右池中，左池中先加入适量的稀硫酸，若终点时消耗0.25 molL1KBrO3溶液20.00 mL，则绿矾的质量分数为_。单元检测7化学反应与能量1D图所示电池中MnO2是氧化剂，作正极，得
21、电子，发生还原反应，A项错误；图所示铅蓄电池放电过程的总反应为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，放电过程中消耗H2SO4，生成H2O，使硫酸浓度减小，B项错误；图所示电解精炼铜的过程中，阳极粗铜中比铜活泼的金属优先失去电子，之后是铜失电子，阴极上Cu2得电子生成Cu，因此电解质溶液中Cu2浓度减小，C项错误；图所示电池工作过程中，外电路中电子由锌极流向氧化银极，D项正确。2D将NaOH溶液分多次缓慢注入盐酸中，会有较多热量损失，测定的中和热数值偏小，必须一次性快速注入盐酸中，以减小热量损失，故A错误；中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)和可溶性
22、盐放出的热量，与酸、碱的元数无关，故B错误；S的燃烧热是指1 mol S固体完全燃烧生成SO2(g)放出的热量，故C错误；浓硫酸溶于水时放热，其与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ，故D正确。3C根据图像可知，反应和反应中反应物的总能量都大于生成物的总能量，则反应、反应均为放热反应，故A项正确；反应中氢气参与反应，反应产物中都是化合物，则一定存在化合价变化，反应中反应物都是化合物，生成物中有碘单质，也一定存在化合价变化，所以反应均为氧化还原反应，故B项正确；反应比反应的速率慢，说明反应中正反应的活化能较大，反应中正反应的活化能较小，故C项错误；反应、反应总的能量变化
23、为218 kJmol1，根据盖斯定律可知，反应、反应的焓变之和H218 kJmol1，故D项正确。4A根据图示，HS在硫氧化菌作用下转化为SO，发生氧化反应：HS4H2O8e=SO9H，A项正确；电极a上发生氧化反应，电极a为负极，电子从电极a流出，经外电路流向电极b，B项错误；如果将反应物直接燃烧，有化学能转化为热能或光能，能量的利用率降低，C项错误；若该电池中有0.4 mol电子发生转移，则有0.4 mol H通过质子交换膜，D项错误。5A设S(g)=S(s)H4，则H40，由盖斯定律，得H3H2H4，所以H3H2，A错误；少量CO2和SO2都能与Ca(OH)2反应，且生成的CaCO3和C
24、aSO3都是难溶于水的白色沉淀，故B正确；CO2的电子式为，分子中各原子最外层均为8电子稳定结构，C正确；2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H1566.0 kJmol1，S(g)O2(g)=SO2(g)H2296.0 kJmol1，由盖斯定律，得：2CO(g)SO2(g)=S(g)2CO2(g)H270.0 kJmol1，D正确。6C根据放电后Na2S2转化为Na2S4，S元素化合价升高，知Na2S2被氧化，故负极反应为2Na2S22e=Na2S42Na，A项错误；充电时阳极上发生氧化反应，NaBr转化为NaBr3，电极反应为3NaBr2e=NaBr32Na，B项错误；放电时，阳离子向正极
25、移动，故Na经过离子交换膜，由b池移向a池，C项正确；放电时，b池为负极区域，发生氧化反应2Na2S22e=Na2S42Na，用该电池电解饱和食盐水，产生标准状况下2.24 L H2时转移0.2 mol电子，生成0.1 mol Na2S4，其质量为17.40 g，但题中没有说明H2所处的状况，D项错误。7C阴极室发生还原反应，电极反应为2H2e=H2，H放电，破坏了水的电离，使溶液的酸碱性发生改变，且阴极室的溶液中必须加入强电解质以增强溶液的导电性，将阴极室双极膜左侧的溶液排出，不能获得淡水，A错误；盐室中的Na向阴极移动，离子交换膜M为阳离子交换膜，使Na进入阴极室双极膜的右侧，获得NaOH
26、溶液。Cl向阳极移动，离子交换膜N为阴离子交换膜，使Cl进入阳极室双极膜的左侧，得到盐酸，B错误；若去掉双极膜，盐室中的Cl进入阳极室，在阳极放电生成Cl2，C正确；阴、阳极的电极反应分别为2H2e=H2，4OH4e=O22H2O，电路中每转移1 mol电子，阴极产生0.5 mol H2，阳极产生0.25 mol O2，两极共得到0.75 mol气体，D错误。8D根据甲中N极上O2转化为H2O，O2发生还原反应，知N极为正极，M极为负极，故电子的流动方向为MFe、CuN，电子不能通过电解质溶液，A项错误；根据乙二胺被氧化为无污染的物质，推知乙二胺转化为CO2、N2，故M极电极反应式为H2N(C
27、H2)2NH24H2O16e=2CO2N216H，B项错误；N极上发生反应：O24H4e=2H2O，铁极上发生反应：Cu22e=Cu，根据各电极上通过电荷量(或转移电子数)相等，可得关系式：O22Cu，当N极消耗标准状况下5.6 L O2时，铁极增加的质量为264 g32 g，但题中没有说明O2所处的状况，C项错误；乙中Cu为阳极，Fe为阴极，原理为铁上镀铜，CuSO4溶液浓度基本保持不变，D项正确。9B根据盖斯定律知，H3H1H2(302268) kJmol134 kJmol1；选择反应计算键能。反应热反应物的总键能生成物的总键能36423315(58532032a382) kJmol126
28、8 kJmol1，解得a362。10D根据充电时电池总反应知，放电时负极反应式为LiaC6ae=6CaLi，正极反应式为Li1aNixCoyMnzO2aLiae=LiNixCoyMnzO2，将放电时负极、正极反应式左右颠倒，即分别得到充电时阴极、阳极反应式。放电时，A是负极、B是正极，Li向正极移动，则X是Li，允许阳离子通过的隔膜为阳离子交换膜，A项正确；充电时，A是阴极，发生还原反应，B项正确；由上述分析可知，C项正确；根据充电时电池总反应知，充电时石墨电极发生CLiaC6的反应，无法充电的废旧电池的石墨电极中不含有锂元素，不能回收金属锂，D项错误。11BD由总反应(1x)LiFePO4x
29、FePO4LixCnLiFePO4nC，放电时，作为原电池，LixCn为负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为LixCnxe=xLinC，电子由负极由正极移动；FePO4为正极，得到电子，发生还原反应，电极反应式为xFePO4xLixe=xLiFePO4。充电时，作为电解池，LiFePO4参与阴极与阳极的反应，阳离子向阴极移动。放电时，A电极为正极，B电极为负极，负极失去电子，发生氧化反应，故A正确；放电时，根据电极反应式，导线转移1 mol电子，内电路中通过膜转移了1 mol Li，B电极室质量减少7 g，故B错误；充电时，A为阳极，阳极失电子，发生氧化反应，A极电极反应式：xLiFeP
30、O4xe=xFePO4xLi，故C正确；充电时，作为电解池，阳离子向阴极移动，Li从A电极室向B电极室移动，故D错误。12AD1 mol C(s)完全燃烧生成CO2(g)所放出的热量大于生成CO(g)所放出的热量，则其反应热小于110.4 kJmol1，A正确；由图可知，CuO(s)的能量低于Cu2O(s)和O2(g)的能量之和，所以CuO分解生成Cu2O的反应为吸热反应，B错误；由图中数据可知，CuO(s)的能量比Cu2O(s)和O2(g)的总能量低，但无法比较CuO(s)和Cu2O(s)的能量高低，则CuO与Cu2O的稳定性也无法比较，C错误；由题干信息可知，2C(s)O2(g)=2CO(
31、g)的H1220.8 kJmol1，反应4CuO(s)=2Cu2O(s)O2(g)的H2292 kJmol1，则反应C(s)2CuO(s)=Cu2O(s)CO(g)的H3H1/2H2/235.6 kJmol1，D正确。13AC由流程可知氮气在TMLiH催化作用下与LiH反应生成LiNH，LiNH与氢反应生成氨和LiH，发生反应：2LiNH3H2=2LiH2NH3。A项，状态为氮气生成LiNH的过程，吸收能量并存在NN键发生断裂，错误；B项，由流程可知氮气和氢气反应只生成氨气，原子利用率为100%，正确；C项，催化剂可降低反应的活化能，但不能降低反应物和生成物的总能量，不能改变反应焓变，错误；D
32、项，由状态可知生成NH3：2LiNH3H2=2LiH2NH3，正确。14AC电解法除氮时有效氯HClO将NH氧化为N2的离子方程式为3HClO2NH=3ClN23H2O5H，故A正确；随溶液pH降低，c(H)增大，Cl2H2OHClHClO平衡逆向移动，溶液中c(HClO)减小，使NH的氧化率下降，则氮的去除率随pH的降低而下降，故B错误；除磷时，Fe失电子作阳极，石墨作阴极，阴极电极反应式为2H2e=H2，溶液pH会增大，图乙中2040 min时溶液pH增大，故脱除的元素是磷元素，故C正确；由图乙中020 min时溶液pH减小得出脱除的元素是氮元素，此时铁作阴极，故D错误。15D题图1中N型
33、半导体为负极，P型半导体为正极，A项错误；电解质溶液中是离子定向移动而导电，没有电子的移动，B项错误；B极与外接电源负极相连，为电解池的阴极，放出的是氢气，而不是氧气，C项错误；A极为阳极，阳极上发生的是CO(NH2)2失电子生成N2的反应，则电极反应式为：CO(NH2)26e8OH=N2CO6H2O，D项正确。16答案：(1)确保盐酸被完全中和(2)保温、隔热，减少实验过程中热量的损失(3)用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液(4)51.8 kJmol1(5)不能H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀，沉淀的生成热会影响中和热的测定(6)H1H2H3解析：(1)在中和热的测定实验中为了确保
34、反应物被完全中和，常常使加入的一种反应物稍微过量一些。(4)三次实验温度变化的平均值为3.1 ，H51.8(kJmol1)。(5)H2SO4与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响中和热的测定，故不能用Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液代替NaOH溶液和盐酸。(6)稀NaOH溶液和稀Ca(OH)2溶液中溶质都完全电离，它们的中和热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中NH3H2O的电离要吸收热量，故焓变大一些。17答案：(1)污染小、可再生、来源广、资源丰富、燃烧热值高(任写其中2点，其他合理答案也可)H22e2OH=2H2O(2)阳极室防止Na2FeO4与H2反应使
35、产率降低M点：c(OH)相对较低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢，产率较低或N点：c(OH)过高，铁电极上有Fe(OH)3生成，使Na2FeO4产率降低(3)c2Cu23OHCl=Cu2(OH)3Cl0.448解析：(1)氢气相对于汽油，其主要优点有污染小、可通过水制备而再生、以水制备来源广、资源丰富、燃烧热值高等。碱性氢氧燃料电池中氢气在负极放电，电极反应为H22e2OH=2H2O。(2)该电解池的阳极反应为Fe6e8OH=FeO4H2O，阴极的电极反应为2H2O2e=H22OH，电解过程中阳极室消耗OH，c(OH)降低，阴极室消耗H，c(OH)增大。由于Na2FeO4易被H2还原，若不及
36、时排出H2，生成的H2会将FeO还原，使FeO的产率降低。M点至最高点：由于Na2FeO4在强碱性条件下稳定存在，此时c(OH)相对较低，生成的FeO不稳定，容易反应，且c(OH)较低，反应速率较小，所以溶液中的c(Na2FeO4)低于最高值；最高点至N点：由于氢氧化钠溶液浓度过高会在铁电极区产生红褐色的Fe(OH)3沉淀，使Fe元素的利用率降低而导致Na2FeO4产率降低。(3)根据图示，青铜基体发生氧化反应被腐蚀，转化为Cu2，故c作负极。负极上Cu被氧化生成Cu2，正极O2被还原为OH，环境中的Cl扩散到孔口，与Cu2、OH反应，反应的离子方程式为2Cu23OHCl=Cu2(OH)3Cl
37、。nCu2(OH)3Cl0.02 mol，由于负极反应为Cu2e=Cu2，则反应中转移的电子的物质的量n(e)0.02 mol220.08 mol。正极反应为O24e2H2O=4OH，根据得失电子守恒，反应的氧气的物质的量n(O2)0.02 mol，标准状况下V(O2)0.02 mol22.4 L/mol0.448 L。18答案：(1)170250.1(2)溶液由无色变为浅红色，有气泡逸出降低反应的活化能25411.25%循环利用未反应的N2、H2；适当增大反应体系压强解析：(1)H12E(C=O)4E(HH)4E(CH)4E(HO)(2799443644134465) kJmol1170 k
38、Jmol1。根据燃烧热写出如下热化学方程式：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H3890.3 kJmol1；H2(g)O2(g)=H2O(l)H4285.8 kJmol1；CO(g)O2(g)=CO2(g)H5283.0 kJmol1；H2H33H4H5(890.33285.8283.0) kJmol1250.1 kJmol1。(2)氨溶于水生成一水合氨，一水合氨电离出OH使溶液显碱性(NH3H2ONH3H2O，NH3H2ONHOH)，可观察到酚酞溶液由无色变为浅红色，氮气、氢气不溶于水，试管B中产生气泡；铁触媒能加快反应速率的原因：降低反应的活化能，从而增大活化分子百分数，
39、增加有效碰撞次数。氨分解反应的H3E(NH)E(NN)E(HH)3391 kJmol1946 kJmol1436 kJmol146 kJmol1。H等于正反应的活化能与逆反应的活化能之差，则HEa1Ea2，Ea2300 kJmol146 kJmol1254 kJmol1。设H2的转化率为x，列式计算如下：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJmol1 3 92 4x 13.8，x11.25%。工业合成氨为了提高原料的利用率，要采用循环操作，也就是把未反应的氮气、氢气从反应混合气中分离出来，重新送回反应器中；由于合成氨是气体体积减小的反应，为提高原料利用率，也可适当增大反应体系压强。1
40、9答案：(1)原电池电解池(2)阳极N2O42HNO32e=2N2O52H(3)O24e4H=2H2O(4)13.4(5)NH3根据总反应8NO7H2O3NH4NO32HNO3，可知反应中有HNO3生成，需要补充NH3将HNO3转化为NH4NO3(其他合理答案也可)(6)14.4解析：(1)A装置中SO2与O2自发反应生成H2SO4，符合原电池原理，且B装置中c、d两极均为惰性电极，不符合构成原电池的条件，因此可推知A装置为原电池，用来制备H2SO4；B装置为电解池，用来制备N2O5。(2)装置B中，N2O4被氧化生成N2O5，N2O5在阳极区即c电极生成(N2O5是硝酸的酸酐，极易和水反应，
41、不可能在d极生成)。阳极区是无水硝酸，HNO3没有电离，溶液中不存在H和NO，在电极反应式中应保留其化学式，所以阳极的电极反应式为N2O42HNO32e=2N2O52H。(3)通入O2的电极为正极，O2得到电子被还原，电极反应式为O24e4H=2H2O。(4)A装置中通入SO2的一极发生氧化反应，电极反应式为SO22e2H2O=4HSO，为持续稳定生产，H2SO4溶液的浓度维持不变，SO2的消耗速率为0.1 molmin1，消耗H2O的速率为0.2 molmin1，同时生成H2SO4的速率为0.1 molmin1，即9.8 gmin1，所以加入水的速率为(0.2189.8)gmin113.4
42、gmin1。(5)方法一：电解的总反应为8NO7H2O3NH4NO32HNO3，在电解过程中有HNO3产生，需要补充NH3将HNO3转化为NH4NO3；方法二：由图示可知，阴极电极反应为NO5e6H=NHH2O，阳极反应为NO3e2H2O=NO4H，根据得失电子守恒可判断出：当转移的电子数目相同时，阳极产生的NO的物质的量多于阴极产生的NH的物质的量，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需要补充NH3。(6)右室中NO被还原生成N2，右室是阴极室，阴极电极反应为2NO10e6H2O=N212OH；阳极电极反应为2H2O4e=4HO2。若反应中转移2 mol电子，阳极放出0.5 mol O2，同
43、时生成的2 mol H经质子交换膜进入电解池的右侧，则m左0.532 g21 g18 g；阴极放出0.2 mol N2，同时有2 mol H进入，则m右0.228 g21 g3.6 g；故m左m右18 g3.6 g14.4 g。20答案：(1)2Fe32I2Fe2I2(2)取少许FeCl2溶液于试管中，加入23滴KSCN溶液，无明显现象，再加入碘水，溶液变红(3)2I2e=I2(4)20.00(5)2BrO10e12H=Br26H2O(6)电流计的指针不再偏转83.4%解析：(1)结合分组实验方案可知KI与FeCl3反应后的溶液中含有I2和Fe3，即该反应为可逆反应，其离子方程式为2Fe32I
44、2Fe2I2。(2)要补充做FeCl2溶液与碘水的实验，在实验时应向FeCl2溶液中加入KSCN溶液，无明显现象，滴入碘水后，看到溶液变成红色，则说明碘水能将Fe2氧化成Fe3，从而说明反应可逆。(3)开始滴加KBrO3溶液时，看到右池中溶液变蓝，说明有I2生成，则右池中的电极反应式为2I2e=I2。(4)电流计指针不再发生偏转时，右池中I完全被氧化为I2，根据2I2e=I2知转移电子的物质的量为n(e)n(KI)0.1 L0.6 molL10.06 mol；左池中的电极反应式为BrO6e6H=Br3H2O，转移0.06 mol电子消耗0.01 mol KBrO3，生成0.01 mol Br，
45、在电流计指针不再发生偏转的这段时间内，左池中发生氧化还原反应BrO5Br6H=3Br23H2O，在将生成的Br完全反应掉之前电流计指针都不发生偏转，则这段时间内加入的n(KBrO3)n(Br)0.002 mol，滴加的KBrO3溶液的体积为20.00 mL。(5)电流计的指针重新发生偏转时看到右池中溶液蓝色逐渐变浅，说明右池中I2被氧化成IO，则左池中BrO在酸性条件下得电子被还原为Br2，其电极反应式为2BrO10e12H=Br26H2O。(6)利用该装置进行氧化还原滴定，达到滴定终点时，电流计的指针不再发生偏转。在题述装置右池中加入绿矾，结合题中已知氧化性顺序：BrOIOBr2Fe3可知，还原性：Fe2Br，即BrO被还原为Br，则装置中发生的总反应为2BrO12Fe212H=2Br12Fe36H2O，根据题中数据可求出绿矾的质量为8.34 g，则绿矾的质量分数为100%83.4%。