内容正文:
第1章 化学反应与能量转化 测试题
一、选择题
1.化学与生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A.秸秆、餐厨垃圾等进行密闭发酵可产生CH4提供燃料
B.苯酚消毒液是利用其强氧化性破坏病毒蛋白结构进行杀毒
C.喷油漆、涂油脂、电镀或金属表面钝化,都是金属防护的物理方法
D.将煤气化后再燃烧,可以减少碳排放
2.我国科研人员利用双极膜技术构造出一类具有高能量密度、优异的循环性能的新型水系电池,模拟装置如图所示。已知电极材料分别为Zn和MnO2,相应的产物为和Mn2+。下列说法错误的是
A.双极膜中的OH-通过膜a移向M极
B.电池工作一段时间后,NaOH溶液的pH不变
C.N电极的反应式为MnO2 +4H+ +2e- =Mn2+ +2H2O
D.若电路中通过2 mol e-,则稀硫酸溶液质量增加89 g
3.偏钨酸铵是制备金属钨、合金钢以及陶瓷工业的重要原料。采用如下电化学装置可制备偏钨酸铵,双极膜中间层中的水解离为H+和OH-,并在直流电场作用下分别向两极迁移,下列说法正确的是
A.a膜为阴离子交换膜
B.阳极电极反应为
C.双极膜中间层中的OH-向右侧迁移进入产品室
D.当电路中通过时,双极膜中解离水的质量为2.0g
4.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﹣离子源。利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、NaOH和HCl,其工作原理如图所示,M、N为离子交换膜,下列说法错误的是
A.Y电极与电源正极相连,发生的反应为4OH﹣﹣4e﹣═O2↑+2H2O
B.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜
C.“双极膜组”电渗析法也可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH)
D.若去掉双极膜(BP),电路中每转移1mol电子,两极共得到0.5mol气体
5.下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是
A.与盐酸的反应 B.与的反应
C.灼热的碳与的反应 D.镁条与稀盐酸的反应
6.我国科学家使用电化学的方法(装置如图所示)用和制备。下列说法正确的是
A.M为电源的负极
B.阴极电极反应式为
C.该过程总反应为
D.理论上每产生1 mol CO有2 mol经过电解质
7.人类的生存和发展离不开自然资源。下列说法不正确的是
A.食盐可用于氯碱工业
B.空气吹出法常用于工业规模海水提溴
C.乙烯、丙烯、甲烷等是通过石油催化重整得到的重要化工基本原料
D.绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染
8.我国科学家成功研制出二次电池,在潮湿条件下的放电反应:,模拟装置如图所示(已知放电时,由负极向正极迁移)。下列说法正确的是
A.放电时,电子由镁电极经电解质溶液流向石墨电极
B.放电时,正极的电极反应式为:
C.充电时,Mg电极接外电源的正极
D.充电时,每生成转移的电子的物质的量为0.2mol
9.某全固态锂电池充电时电解质表面易积聚过多的金属锂,造成电池变形,改良后电极充电过程如图,MIEC材料可同时传导离子和电子,ELI材料两者均不能传导,两种材料均不与锂及其化合物反应,锂离子通过金属锂纳米颗粒的蠕动扩散至MIEC表面,下列说法不正确的是
A.当电池处于放电状态时,图示电极发生氧化反应
B.充电时沿MIEC向惰性金属导体迁移,避免局部积聚
C.另一极的电极材料为,则放电时的电极反应为
D.当MIEC上有电荷发生迁移时,电极中的金属锂质量变化为
10.理论上任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。下列能设计成原电池且极质量增加的是
选项
极
极
溶液
稀硫酸
酒精
溶液
溶液
A. B. C. D.
11.氢氧燃料电池是技术上比较成熟,并得到多方面应用的燃料电池,其理论比能量达 3600瓦·时/千克,单体电池的工作电压为0.8-0.97伏。下列说法正确的是
A.电解水制取氢气是理想而经济的制氢方法
B.发展氢氧燃料电池汽车不需要安全高效的储氢技术
C.氢氧燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染
D.氢氧燃料电池把氢气和氧气燃烧放出的热能转化为电能
12.空间站是一种可以提供多名航天员巡防、长期工作和生活的载人航天器。空间站补充的一种方式是通过化学反应来生成。电解水可以生成和,其中可以直接供人类呼吸使用。在一定条件下与人类呼出的反应生成和,然后又可以电解产生。这样就可以形成一个循环的反应链。在人体内,与葡萄糖反应生成和的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应属于吸热反应 B.断开氧气中的化学键会放出能量
C.形成键吸收能量 D.反应物的总能量大于生成物的总能量
13.已知如下热化学方程式:
①
②
③
则下列判断正确的是
A. B. C. D.反应③是吸热反应
14.下列选项中叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系的是
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
酸性: H2SO4>HClO
非金属性:S>Cl
B
向NaI溶液中滴入少量氯水,振荡,充分反应,再滴加淀粉,溶液变蓝色
I-的还原性强于Cl-
C
Na在Cl2中燃烧的生成物中含离子键
NaCl固体可导电
D
铁表面镀锌可以增强铁的抗腐蚀性
铁、锌可构成原电池且铁作负极
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
15.用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3-)已成为环境修复研究的热点之一。Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。
①作负极的物质是 。
②正极的电极反应式是 。
16.海洋蕴藏着中极为丰富的化学资源,如海水中就有80多种元素,所含的盐大部分是氯化钠。十九世纪末工业上开始通过电解饱和食盐水的方法制备氯气、氨气和烧碱,并以它们为原料生产一系列含氯、含钠产品(氯碱工业),请回答下列问题:
(1)天原化工厂是我国最早的氯碱企业,其创始人是______(单选)
A.侯德榜 B.吴蕴初 C.荣毅仁 D.戴安邦
(2)电解饱和食盐水时,与电源正极相连的电极叫阳极,阳极产物是氯气,可以用 检验,现象为 ,写出检验氯气的离子方程式
(3)工业上用氯气与消石灰制成漂白粉,漂白粉的有效成分为______(单选)
A. B. C. D.
(4)新制氧水呈浅黄绿色,是因为氯水中存在______(单选)
A. B. C. D.
(5)有两组学生根据不同的反应原理在实验室制取氯气。
①请按要求填表。
实验组
实验原理
发生装置(填编号)
第一组
第二组
②有同学建议第一组使用图所示装置作为氯气的发生装置,请谈谈你的看法 。
氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如图表示。
(6)海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是 (填图中的数字序号)。
(7)下列关于海洋氮循环的说法正确的是______(双选)。
A.海洋中存在游离态的氮
B.海洋中的氮循环起始于氮的氧化
C.向海洋排放含的废水会影响海洋中的含量
D.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
(8)有氧时,在硝化细菌作用下,可实现过程④的转化,方程式如下,请标出该反应的电子转移的方向与数目。 。
(9)有人研究了温度对海洋硝化细菌去除氯氮效果的影响.下表为对人工海水样本的监测数据.硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是 ,在最佳反应温度时,内去除氨氮反应的平均速率是 。
温度/
样本氨氮含量/
处理
处理
氨氮含量/
氨氮含量/
20
1008
838
788
25
1008
757
468
30
1008
798
600
40
1008
977
910
17.在铜-锌-稀硫酸原电池中 金属锌电极是 极,电池工作时这一极不断有电子流 ,同时发生 反应,电极反应式为 ;金属铜电极的现象是 ,电极反应式为 。
18.“长征”系列火箭用偏二甲肼作燃料,四氧化二氮作氧化剂,生成氮气、水和二氧化碳气体。
(1)写出反应的化学方程式: 。
(2)该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,反应物的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量,断开化学键 (填“吸收”或“放出”,下空同)的总能量小于形成化学键 的总能量。
(3)丙烷脱氢可得丙烯。
已知:
则相同条件下,丙烷脱氢得丙烯的热化学方程式为 。
19.热化学方程式的书写
(1)热化学方程式中要标明物质的状态,用 、 、 分别代表气态、液态、固态。
(2)反应放出或吸收的热用 表示,负值表示在该条件下反应 ,正值表示在该条件下反应 (正号常省略)。
(3)ΔH的单位是 。
(4)热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数,只表示 。
20.人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素(化学式),原理如下图。
(1)阳极室中发生的反应依次有: 、 。
(2)电解结束后,若两极共收集到气体13.44L(标准状况),则除去的尿素为 g(忽略气体的溶解,下同)。
(3)若关闭左下侧与左上侧溶液的导入导出,当电解过程中转移了2mol电子,则质子交换膜两侧电解液的质量变化差为 g。
21.由于当今社会大家毫无节制的开采化石能源,能源短缺已成为人类社会面临的重大问题,利用化学反应可实现多种形式的能量相互转化.请回答以下问题:
(1)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能.从化学键的角度分析,化学反应的过程就是旧键断裂和新键形成的过程.已知反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣93kJ•mol﹣1.试根据表中所列键能数据,计算a 的数值为 kJ/mol.
化学键
H﹣H
N﹣H
N≡N
键能/kJ•mol﹣1
436
a
945
(2)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.已知在常压下有如下变化:
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=Q1 kJ/mol
②H2O(g)═H2O(l)△H=Q2kJ/mol
写出液态甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式: .
(3)已知:H2(g)+ 1/2 O2(g)═H2O(1)△H=﹣285.83kJ•mol﹣1
CO(g)+ 1/2 O2(g)═CO2(g)△H=﹣282.9kJ•mol﹣1;
若氢气与一氧化碳的混合气体完全燃烧可生成5.4g H2O(l),并放出114.3kJ的热量,则混合气中CO的物质的量为 计算结果保留一位小数).
22.铜阳极泥是许多贵金属及硫(Te)的主要来源,某有色金属冶炼厂处理铜阳极泥得到的酸性分金液中主要含有、、、、等离子,从该分金液中回收所有金属资源及硫的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)Te元素的原子序数为52,则其在元素周期表中的位置为 。
(2)“沉金”,时,发生反应的离子方程式为 。
(3)“沉金”,及“控电还原”,所得Au中常含少量Ag。所以得Au制成的粗金板和纯金板作电极,作电解液进行精炼时,粗金板表面因附着生成的AgCl发生钝化。可通过直流电叠加交流电进行不对称脉动电流电解,阳极上周期性出现正、负半周期。在正半周期,银发生极化形成钝化膜;在负半周期发生去极化,其电极反应式为 ;电解时将 (填“增大”,“减小”,或“不变”)。
(4)滤渣a的主要成分为 (填化学式)。
(5)“控电还原”时,试剂X可选择或,两者信息如下表所示。从价格上分析,最佳试剂为 (填化学式),按处理年分金液的量计算,理论上每年可节约成本 万元。
消耗物料
消耗量/
单价/元
22.0
2.7
13.0
4.2
(6)“电积”时,阴极的电极反应式为 ;“电积”后的电解液可用于工艺I的 工序。
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A.秸秆、餐厨垃圾等进行密闭发酵,可产生沼气,沼气的主要成分是CH4,CH4具有可燃性,则可提供燃料,A正确;
B.苯酚能够使蛋白质变性,具有杀菌消毒作用,故可以用作消毒液,但不是利用其强氧化性破坏病毒蛋白结构进行杀毒,B错误,
C.喷油漆、涂油脂保护金属是物理方法,但电镀或金属表面钝化,都是金属防护的化学方法,C错误;
D.煤的气化是将煤和水蒸气高温反应转化为水煤气(主要成分为CO和H2),其中CO燃烧仍然产生CO2,故将煤气化后再燃烧,不可以减少碳排放,D错误;
2.B
解析:A.由题给信息Zn生成Zn(OH),MnO2生成Mn2+可知,M极为Zn电极,N电极材料为MnO2,即M极为负极,N极为正极,OH-移向负极,A项正确;
B.负极的电极反应式为Zn+4OH--2e-=Zn(OH),每转移2 mol e-,有2 molOH-移向NaOH溶液,而消耗4molOH-,NaOH溶液的pH变小,B项错误;
C.N电极材料为MnO2,MnO2在正极得到电子生成Mn2+,电极方程式为:MnO2 +4H+ +2e- =Mn2+ +2H2O,故C正确;
D.若电路中通过2 mol e-,双极膜中有2 mol H+移向硫酸溶液,同时溶解1 mol MnO2,稀硫酸溶液质量增加2mol1g/mol+1mol87g/mol=89g,D项正确;
故选B。
3.B
【分析】由图可知,左侧石墨电极为电解池的阳极,一水合氨在阳极失去电子发生氧化反应生成铵根离子、氧气和水,碱室中碳酸氢根离子通过阴膜加入阳极室,双极膜中间层中的氢氧根离子进入碱室、氢离子加入产品室,产品室中氢离子与溶液中铵根离子、钨酸根离子反应生成偏钨酸铵,过量的铵根离子通过阳膜进入阴极室,右侧电极为阴极,水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,铵根离子与氢氧根离子反应生成一水合氨。
解析:A.由分析可知,a膜为阳离子交换膜,故A错误;
B.由分析可知,左侧石墨电极为电解池的阳极,一水合氨在阳极失去电子发生氧化反应生成铵根离子、氧气和水,电极反应式为,故B正确;
C.由分析可知,双极膜中间层中的氢氧根离子进入碱室、氢离子加入产品室,故C错误;
D.当电路中通过0.1mol电子时,双极膜中有0.1mol氢氧根离子进入碱室,则双极膜中解离水的质量为0.1mol×18g/mol=1.8g,故D错误;
故选B。
4.D
解析:A.根据装置图中H+、OH﹣移动方向可知,X电极为电解池的阴极,Y电极为阳极,阳极与电源正极相连,发生的反应为4OH﹣﹣4e﹣═O2↑+2H2O,故A正确;
B.电解时,溶液中的阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,Na+经过M离子交换膜移向左室,与BP双极膜中转移过来的OH﹣结合生成NaOH,所以M膜为阳离子交换膜,盐室中Cl﹣经过N离子交换膜移向右室,与BP双极膜中转移过来的H+结合生成HCl,所以N膜为阴离子交换膜,故B正确;
C.“双极膜组”电渗析法电解食盐水可获得NaOH和HCl,则该法可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH),故C正确;
D.若去掉双极膜(BP),则为电解食盐水装置,反应为2H2O+2Cl﹣Cl2↑+H2↑+2OH﹣,电路中每转移1mol电子,生成0.5mol氢气和0.5mol氯气,两极共得到1mol气体,故D错误;
选D。
5.C
解析:A.与盐酸的反应为非氧化还原反应,A错误;
B.与的反应为吸热反应,但不是氧化还原反应,B错误;
C.灼热的碳与的反应是吸热反应,也是氧化还原反应,C正确;
D.镁条与稀盐酸的反应为氧化还原反应,是放热反应,D错误;
故选C。
6.C
【分析】依据装置结构可知该装置为电解池。电解池阳极与电源正极相连,发生氧化反应;电解池阴极与电源负极相连,发生还原反应。
解析:A. 与M极相连的电极上将C2H6转化成C2H4,碳元素化合价由-3升高到-2,失去电子,发生了氧化反应,做阳极,与电源正极相连,因此M极为正极。A错误。
B. 由A知M为正极,则N为负极。与N相连的为阴极,将CO2转化成CO。由装置示意图可知电解质允许O2-通过,故阴极电极反应方程式为CO2+2e-=CO+O2-。B错误。
C. 由装置示意图可知C2H6和CO2制备C2H4的过程还有CO生成。另外,根据原子守恒还应有H2O生成。故总反应为。C正确。
D. 每生成1 mol CO外电路中应从阳极向阴极流入2 mol e-。当2 mol e-从阳极流出时会形成 2 mol 正电荷。阴阳极均为电中性,故阳极应有2 mol 负电荷补充。依据题意应是O2-移动到阳极补充负电荷。1 mol O2-即可提供2 mol 负电荷。因此,理论上每产生1 mol CO有1 mol O2-经过电解质。D错误。
综上所述,答案为C。
7.C
解析:A.氯碱工业是通过电解饱和食盐水制得、NaOH和的工业,A正确;
B.空气吹出法常用于工业规模海水提溴,B正确;
C.乙烯、丙烯、甲烷等是通过石油催化裂化裂解得到的重要化工基本原料,C错误;
D.绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,不是先产生再治理,D正确。
答案选C。
8.B
【分析】放电时,Mg做负极,石墨做正极,充电时,Mg连接外加电源负极,石墨连接外加电源的正极。
解析:A.放电时,电子由镁电极(负极)经导线流向石墨电极(正极),不经过电解质溶液,故A错误;
B.放电时,石墨作正极,电极反应式为,故B正确;
C.充电时,Mg作阴极,连接电源的负极,故C错误;
D.题目未给标准状况,无法使用22.4L/mol计算气体的物质的量,故D错误;
故答案选B。
9.C
【分析】由题意可知,放电时图示电极为原电池的负极,锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子,FeF3电极为正极,锂离子作用下FeF3得到电子发生还原反应生成LiFeF3,充电时,图示电极与直流电源负极相连做电解池的阴极,FeF3电极为阳极。
解析:A.由分析可知,当电池处于放电状态时,图示电极图示电极为原电池的负极,锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子,故A正确;
B.由题给信息可知,充电时锂离子沿MIEC向惰性金属导体迁移,避免局部积聚过多的金属锂,造成电池变形,故B正确;
C.由分析可知,当电池处于放电状态时,FeF3电极为正极,锂离子作用下FeF3得到电子发生还原反应生成LiFeF3,电极反应式为,故C错误;
D.由分析可知,当电池处于放电状态时,图示电极图示电极为原电池的负极,锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子,则当MIEC上有电荷发生迁移时,电极中的金属锂质量变化为,故D正确;
故选C。
10.D
解析:A.铁与稀硫酸反应是氧化还原反应,但表现为b极的溶解,A错误;
B.铜和银插在酒精溶液中,不存在反应且未形成闭合回路,B错误;
C.锌与氯化铁发生氧化还原反应生成氯化锌和氯化亚铁,b极质量不会增加,C错误;
D.铁与硫酸铜发生置换反应,是氧化还原反应,且b极上铜离子得电子生成铜单质吸附从而质量增重,D正确;
故选D。
11.C
解析:A.电解水会消耗大量的电能,故不经济,A项错误;
B.氢气密度小,发展氢氧燃料电池汽车需要安全高效的储氢技术,B项错误;
C.氢气的燃烧产物是水,氢燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染,C项正确;
D.氢氧燃料电池是把化学能转化为电能,D项错误;
答案选C。
12.D
解析:A.从图中看出:反应物的能量高于生成物的能量,所以该反应是放热反应,故A错误;
B.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成,断开氧气中的化学键会吸收能量,故B错误;
C.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成,形成H-O键放出能量,故C错误;
D.该反应是一个放热反应,反应中反应物总能量大于生成物总能量,故D正确;
故选D。
13.B
解析:A.①MnO2(s)+C(s)═MnO(s)+CO(g)ΔH1=+24.4kJ•mol-1,②MnO(s)+CO(g)═MnO(s)+CO2(g)ΔH2=-148.1kJ•mol-1,可知,ΔH1>ΔH2,故A错误;
B.①MnO2(s)+C(s)═MnO(s)+CO(g)ΔH1=+24.4kJ•mol-1,②MnO(s)+CO(g)═MnO(s)+CO2(g)ΔH2=-148.1kJ•mol-1,盖斯定律计算①+②得到③2MnO2(s)+C(s)═2MnO(s)+CO2(g)ΔH3=ΔH1+ΔH2,故B正确;
C.B的计算分析可知,ΔH3=ΔH1+ΔH2,故C错误;
D.①MnO2(s)+C(s)═MnO(s)+CO(g)ΔH1=+24.4kJ•mol-1,②MnO(s)+CO(g)═MnO(s)+CO2(g)ΔH2=-148.1kJ•mol-1,盖斯定律计算①+②得到③2MnO2(s)+C(s)═2MnO(s)+CO2(g)ΔH3=ΔH1+ΔH2=(+24.4kJ•mol-1)+(-148.1kJ•mol-1)=-123.6kJ•mol-1,反应③是放热反应,故D错误;
故选:B。
14.B
解析:A.HClO不是Cl元素的最高价含氧酸,不能比较S和Cl的非金属性,故A不符合题意;
B.氯气将碘离子氧化为碘单质,自身被还原为氯离子,根据还原剂的还原性强于还原产物可知,I-的还原性强于Cl-,故B符合题意;
C.NaCl固体中钠离子和氯离子不能自由移动,NaCl固体不能导电,故C不符合题意;
D.锌的活泼性强于铁,铁锌原电池中,锌作负极,铁作正极,被保护,故D不符合题意;
故答案选B。
二、填空题
15.铁 NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O
解析:根据图示可知在反应中Fe单质失去电子变为Fe3O4,NO3-得到电子被还原产生NH4+,所以Fe作负极,正极上NO3-得到电子被还原产生NH4+,正极的电极反应式为:NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O。
16.(1)B
(2) 湿润的淀粉碘化钾试纸 试纸变蓝
(3)D
(4)A
(5) ③ ④ 利用恒压滴液漏斗便于液体滴下,解决了使用分液漏斗开始时会有氯气从分液漏斗中逸出的问题等
(6)②
(7)AC
(8)
(9) 25℃ 1.125
解析:(1)天原化工厂的创始人是吴蕴初;
(2)电解饱和食盐水时,阳极产物氯气,可以用湿润的淀粉碘化钾试纸,氯气与KI反应生成碘单质,发生反应:,碘单质遇淀粉变蓝色;
(3)氯气与消石灰反应生成氯化钙、次氯酸钙,其中次氯酸钙具有强的氧化性,是漂白粉的有效成分,故选:D。
(4)新制氧水呈浅黄绿色,是因溶解了氯气,故选:A;
(5)①该反应为固液加热制取气体的反应,应选用③装置;该反应为固液常温反应制取气体的反应,应选用④装置;
②该装置该用恒压滴液漏斗,利用恒压滴液漏斗可平衡上下气压,便于液体滴下,解决了使用分液漏斗开始时会有氯气从分液漏斗中逸出的问题等;
(6)氮的固定是指游离态氮气转化为化合态,由图示可知②为氮的固定;
(7)A. 由图可知海洋中存在游离态的氮,故正确;
B. 海洋中的氮循环起始于氮气转化为铵根离子,该过程发生还原反应,故错误;
C. 向海洋排放含的废水会影响反硝化反应,影响还是中氮气的含量,从而影响海洋中的含量,故正确;
D. 海洋中的反硝化作用中硝酸根化合价降低,表现氧化性,不需要氧气的参与,故错误;
故答案为:AC;
(8)反应中1mol铵根离子失电子生成亚硝酸和一氧化二氮,转移20mol电子,该反应的电子转移的方向与数目表示为: ;
(9)由图可知其他条件相同时,温度在25℃,相同时间内氨氮含量最低,则温度控制在25℃;在此温度时,内去除氨氮反应的平均速率是=1.125。
17. 负 出 氧化 Zn-2e-=Zn2+ 有气泡产生 2H++2e-=H2↑
解析:在铜-锌-稀硫酸原电池中,总反应为锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,金属锌电极是负极,电池工作时这一极不断有电子流出,失去电子,发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+;金属铜电极为正极,电极反应式为2H++2e-=H2↑,现象是有气泡产生。
18.(1);
(2) 放热; 大于; 吸收; 放出;
(3) 。
解析:(1)结合题干材料,偏二甲肼作燃料,四氧化二氮作氧化剂,生成氮气、水和二氧化碳气体即可写出相应化学方程式。
(2)该反应通过燃料燃烧可提供飞船飞行所需能量,故该反应为放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量;在化学反应中,断开化学键需要吸收能量,形成化学键需要放出能量。
(3)① ,② ,根据盖斯定律①-②得 。
19.(1)g l s
(2)ΔH 放热 吸热
(3)kJ·mol-1
(4)物质的量
解析:(1)热化学方程式中要标明物质的状态,用g、l、s分别代表气态、液态、固态;
(2)反应放出或吸收的热用焓变ΔH表示,负值表示在该条件下反应放热,正值表示在该条件下反应吸热;
(3)ΔH的单位是kJ·mol-1;
(4)热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数,只表示物质的量。
20.(1)
(2)7.2
(3)26
【分析】由图可知,该装置为电解池,左侧电极氯离子失去电子生成氯气,左侧为阳极,右侧氢离子得到电子生成氢气,右侧为阴极,故a为正极,b为负极,以此解题。
解析:(1)由图知左侧池中失去电子生成,发生氧化反应,为阳极室,生成的再与发生反应、生成和同时生成,则阳极室发生的反应有:;。
(2)阳极区发生的反应为:;,
阴极区发生的反应为:,
可知当反应中转移时,阳极区生成、,阴极区生成,此时消耗,则每生成气体,可除去尿素标况下气体的物质的量为,则除去尿素的物质的量为,;
(3)阳极区发生的反应为:,,
阴极区发生的反应为:,由反应可知当转移时,阳极区因失去,此时会从阳极区进入阴极区,阴极区产生,则阴极区,阳极区生成,,且减少,则阳极区质量减少,若电解过程转移了电子,则,,则。
21.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=(Q1+4Q2) kJ/mol 0.1mol
解析:试题分析:(1)焓变=反应物的总键能-生成物的总键能;(2)根据盖斯定律计算液态甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水的焓变;(3)根据氢气、一氧化碳燃烧的热化学方程式计算混合气中CO的物质的量。
(1)根据焓变=反应物的总键能-生成物的总键能,945+436×3-6a=﹣93,则a=391;(2)根据盖斯定律①+②×4得2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=(Q1+4Q2) kJ/mol;(3)根据H2(g)+ 1/2 O2(g)═H2O(1)△H=﹣285.83kJ•mol﹣1,生成1mol水放热285.83kJ, 5.4g H2O的物质的量是0.3mol,则生成0.3mol水放热285.83kJ×0.3=85.794 kJ,所以CO燃烧放出的热量是114.3kJ-85.794 kJ=28.55 kJ,根据CO(g)+ 1/2 O2(g)═CO2(g)△H=﹣282.9kJ•mol﹣1,消耗CO的物质的量是28.55÷282.9=0.1mol;混合气中CO的物质的量是0.1mol。
点睛:本题考查热化学方程式的计算,重点是盖斯定律的应用。盖斯定律是指化学反应的焓变与反应物的始态和终态有关,与反应历程无关。
22.(1)第五周期第VIA族
(2);
(3) AgCl+e-=Ag+Cl- 变小
(4)Pt、Pd
(5) SO2 3.6
(6) 酸浸
【分析】工艺1利用与发生氧化还原反应得到金。用锌粉置换可以得到Pt、Pd。酸溶的时候不活泼金属生成滤渣。
解析:(1) 可知在第五周期第VIA族。
故答案为:第五周期第VIA族。
(2)与在溶液中发生氧化还原反应,反应为:。
故答案为:。
(3)负半周期发生去极化时,AgCl做阴极,反应为:AgCl-e-=Ag+Cl-; 电解时氯离子变少,阴离子变少,所以c(HAuCl4)变小。
故答案为:AgCl+e-=Ag+Cl-;变小。
(4)酸溶过程中,不活泼金属不与酸反应,所以Pt、Pd形成滤渣。
故答案为:Pt、Pd。
(5)设处理1m3的分金液,Na2SO3的成本为:22×2.7=59.4元,SO2的成本为:13×4.2=54.6元,所以SO2省钱。节约成本为:(59.4-54.6)×7500=3.6万。
故答案为:SO2;3.6。
(6)电积时,阴极发生还原反应:;电积后的电解液的溶质含有HCl,可以做酸浸。
故答案为:;酸浸。
学科网(北京)股份有限公司
$$