章检测(十二) 第六章 化学反应与能量(提能卷)-【高考领航】2026年高考化学总复习四测通关卷
2025-09-25
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 化学反应原理 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 836 KB |
| 发布时间 | 2025-09-25 |
| 更新时间 | 2025-11-09 |
| 作者 | 山东中联翰元教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 高考领航·高考总复习四测通关卷 |
| 审核时间 | 2025-09-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53947824.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
章检测(十二) 第六章 化学反应与能量(提能卷)
(满分:100分)
一、选择题(本题有15个小题,每小题只有一个正确答案,每小题3分,共45分)
1.(2023·全国乙卷,12)室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极,表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时,在硫电极发生反应:
S8+e-―→+2e-―→Na2Sx
下列叙述错误的是( )
A.充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B.放电时外电路电子流动的方向是a→b
C.放电时正极反应为2Na++S8+2e-―→Na2Sx
D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
2.(2024·安徽卷,11)我国学者研发出一种新型水系锌电池,其示意图如图。该电池分别以ZnTCPP(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极,以ZnSO4和KI混合液为电解质溶液。下列说法错误的是( )
A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键
B.电池总反应为:+ZnZn2++3I-
C.充电时,阴极被还原的Zn2+主要来自ZnTCPP
D.放电时,消耗0.65 g Zn,理论上转移0.02 mol电子
3.(2025·北京东城模拟)碱金属单质M和Cl2反应的能量变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A.CsCl晶体是共价晶体
B.ΔH6=ΔH1-ΔH2-ΔH3-ΔH4-ΔH5
C.若M分别为Na和K,则ΔH3:Na<K
D.ΔH4<0,ΔH6>0
4.(2024·河北卷,13)我国科技工作者设计了如图所示的可充电MgCO2电池,以Mg(TFSI)2为电解质,电解液中加入1,3丙二胺(PDA)以捕获CO2,使放电时CO2还原产物为MgC2O4。该设计克服了 导电性差和释放CO2能力差的障碍,同时改善了Mg2+的溶剂化环境,提高了电池充放电循环性能。
下列说法错误的是( )
A.放电时,电池总反应为2CO2+Mg===MgC2O4
B.充电时,多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C.充电时,电子由Mg电极流向阳极,Mg2+向阴极迁移
D.放电时,每转移1 mol电子,理论上可转化1 mol CO2
5.(2025·曲阜一中月考)肼(N2H4)燃料电池是一种理想的电池,产物无污染,其工作原理如图所示。下列叙述正确的是( )
A.当消耗1 mol O2时,负极生成1 mol气体
B.电池工作时,负极的pH升高
C.正极反应为O2+4e-+4H+===2H2O
D.X最好用阴离子交换膜
6.(2025·浙江省义乌五校高三联考)华南师范大学兰亚乾教授课题组从催化剂结构与性能间关系的角度,设计了一种催化剂同时作用在阳极和阴极,用于CH3OH氧化和CO2还原反应耦合的混合电解,工作原理如图甲所示。不同催化剂条件下CO2→CO电极反应历程如图乙所示。下列说法不正确的是( )
甲
乙
A.电解总反应为2CO2+CH3OH2CO+HCOOH+H2O
B.理论上若有44 g CO2被转化,则有2 mol H+从左侧向右侧迁移
C.与Ni8TET催化剂相比,使用NiTPP时催化效果更好
D.若以铅酸蓄电池为电源,则B极应与PbO2极相连接
7.铜基配合物电催化还原CO2的装置原理如图所示,下列说法不正确的是( )
A.石墨烯为阳极,发生电极反应为CO2+2e-+2H+===HCOOH
B.Pt电极附近溶液的pH减小
C.每转移2 mol电子,阳极室、阴极室溶液质量变化量的差值为28 g
D.该装置可减少CO2在大气中累积和实现可再生能源有效利用
8.MgO基催化剂广泛应用于CH4的转化过程,如图是我国科研工作者研究MgO与CH4作用最终生成Mg与CH3OH的物质相对能量—反应进程曲线。下列说法不正确的是( )
A.反应中甲烷被氧化
B.中间体OMgCH4比MgOCH4更稳定
C.该反应的速率控制步骤对应的活化能是29.5 kJ·mol-1
D.MgOCH4转化为MgCH3OH的焓变为-145.1 kJ·mol-1
9.为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是( )
A.加入AgNO3溶液产生沉淀
B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C.加入KSCN溶液无红色出现
D.加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成
10.(2025·辽宁丹东总复习质量测试)如图,b为H+/H2标准氢电极,可发生还原反应(2H++2e-===H2↑)或氧化反应(H2-2e-===2H+),a、c分别为AgCN/Ag、AgBr/Ag电极。实验发现:1与2相连a电极质量增大,2与3相连c电极质量减小,下列说法正确的是( )
A.1与2相连,a电极发生氧化反应
B.2与3相连,电池反应为2Ag+2H++2Br-===2AgBr+H2↑
C.1与3相连,盐桥1中的阳离子向a电极移动
D.1与2、2与3相连,b电极均为电子流出极
11.钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是( )
A.工作时,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大
B.生成1 mol Co,Ⅰ室溶液质量理论上减少16 g
C.移除两交换膜后,石墨电极上发生的反应不变
D.电解总反应:2Co2++2H2O+4H+
12.(2025·福建省三明市模拟)利用CoP/CdS复合光催化剂可实现温和条件下废弃聚乳酸塑料(PLA)高选择性地转化为丙氨酸小分子,其转化历程如下:
下列说法错误的是( )
A.该过程光能转化为化学能
B.每生成1 mol丙氨酸,催化剂吸收2.41 eV的能量
C.乳酸铵转化为丙酮酸主要发生氧化反应
D.PLA转化为乳酰胺的化学方程式为:+nNH3·H2O→n+nH2O
13.CO2资源化利用是实现碳中和的一种有效途径。下图是CO2在电催化下产生合成气(CO和H2)的一种方法。下列说法不正确的是( )
A.a电极连接电源的负极
从a极区向b极区移动
C.b极区中c(CH3COO-)逐渐增大
D.a极区中逐渐增大
14.工业上利用电解NaGaO2溶液制备Ga的装置如图,已知性质与NaAlO2类似,下列说法错误的是( )
A.阴极反应为+3e-+4H+===Ga+2H2O
B.电解获得1 mol Ga,则阳极产生的气体在标准状况下的体积至少为16.8 L
C.中间的离子交换膜为阳离子交换膜
D.电解结束后,两极溶液混合后可以循环使用
15.(2025·辽宁名校联盟高考模拟)一种SnBr2-Br2双膜二次电池的结构及放电时的工作原理如图所示。
已知:①M、N均为多孔石墨烯电极;
②起始时Ⅰ室(含储液罐)中只含SnBr2;
③盐的水解忽略不计。
下列说法正确的是( )
A.充电时,Ⅱ室中Br-向Ⅰ室迁移
B.充电时,N极电极反应式为Br2+2e-===2Br-
C.X膜为阴离子交换膜,Y膜为阳离子交换膜
D.放电时,Ⅲ室中电路上转移a mol电子,此时Ⅰ室中c(Sn4+)∶c(Sn2+)=1∶4,则起始时Ⅰ室中含有2.5a mol SnBr2
题号
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答案
二、非选择题(本题有4个小题,共55分)
16.(12分)不同的化学反应具有不同的反应热,人们可以通过多种方法获得反应热的数据,通常用实验进行测定,也可以进行理论推算。
Ⅰ.在科学研究中,科学家常用量热计来测量反应热。某化学兴趣小组的同学欲测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热,则:
(1)测定中和反应反应热的装置如图所示。
①做一次完整的中和反应反应热测定实验,温度计需使用________次。
②现用50 mL 0.50 mol·L-1的稀盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液反应测定,以下操作可能会导致测得的中和反应反应热数值偏大的是________(填字母)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.量取稀盐酸的体积时仰视读数
C.分多次把氢氧化钠溶液倒入盛有盐酸的内筒中
D.用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验
(2)向25 mL 1.00 mol·L-1HCl溶液中逐滴加入未知浓度NaOH溶液V mL,将溶液搅拌均匀后,在保温隔热的条件下测量并记录混合溶液的温度,实验结果如图所示。
①做该实验时环境温度________(填“<”“>”或“=”)22 ℃。
②NaOH溶液的物质的量浓度约为________(结果保留小数点后两位)。
Ⅱ.并不是所有反应的反应热均可通过实验直接测定。
(3)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+ ΔH=-192.9 kJ·mol-1
又知③H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1
则甲醇蒸气完全燃烧生成液态水的热化学方程式:________________________________________________________________________。
17.(13分)钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。
(1)汽车排气管内安装了钒(V)及其化合物的催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的气体排出。已知:
N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
尾气转化的反应之一:2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH=________________。
(2)全钒液流储能电池结构如图,其电解液中含有钒的不同价态的离子、H+和。电池放电时,负极的电极反应式为V2+-e-===V3+。
①电解质溶液中交换膜左边为/VO2+,右边为V3+/V2+,电池放电时,正极反应式为__________________________,H+通过交换膜向________移动(填“左”或“右”)。
②充电时,惰性电极N应该连接电源的________极;充电时,电池的总反应式为_____________________________________。
③若电池初始时左右两槽内均以VOSO4和H2SO4的混合液为电解液,使用前需先充电激活。充电过程分两步完成:第一步VO2+转化为V3+,第二步V3+转化为V2+,则第一步反应过程中阴极区溶液pH________(填“增大”“不变”或“减小”),阳极区的电极反应式为________________。
18.(15分)电催化还原CO2是当今资源化利用二氧化碳的重点课题,常用的阴极材料有有机多孔电极材料、铜基复合电极材料等。
(1)一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上)电催化还原CO2的装置示意图如图1所示。控制其他条件相同,将一定量的CO2通入该电催化装置中,阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图2所示。
图1
图2
①电解前需向电解质溶液中持续通入过量CO2的原因是______________________________。
②控制电压为0.8 V,电解时转移电子的物质的量为________mol。
③科研小组利用13CO2代替原有的CO2进行研究,其目的是________________________________________。
(2)一种铜基复合电极材料Au/Cu2O的制备方法:将一定量Cu2O分散至水与乙醇的混合溶液中,向溶液中逐滴滴加HAuCl4 (一种强酸)溶液,搅拌一段时间后离心分离,得Au/Cu2O,溶液呈蓝色。写出Cu2O还原HAuCl4的离子方程式:________________________________________。
(3)金属Cu/La复合电极材料电催化还原CO2制备甲醛和乙醇的可能机理如图3所示。研究表明,在不同电极材料上形成中间体的部分反应活化能如图4所示。
图3
图4
X为______________,补充完整虚线框内Y的结构______________。
19.(15分)(1)高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂,而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置:
图1
①该电池放电时正极的电极反应式为_________________________________。
②盐桥中盛有饱和KCl溶液,此盐桥中氯离子向________(填“左”或“右”,下同)移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向________移动。
③图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有___________________________________。
图2
(2)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图3所示,电池正极的电极反应式是________________________________,A是______________。
图3
(3)利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度,其装置如图4所示。该电池中O2-可以在固体介质NASICON(固溶体)内自由移动,工作时O2-的移动方向________(填“从a到b”或“从b到a”),负极发生的电极反应式为________________________________________________________________________。
图4
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章检测(十二) 第六章 化学反应与能量(提能卷)
1.A 充电时为电解池,阳离子(Na+)移向阴极(钠电极),A错误;放电时为原电池,外电路中电子由负极(a)移向正极(b),B正确;硫单质不导电,所以使用炭化纤维素纸可增强硫电极的导电性能,D正确。
2.C 标注框内Zn和N之间存在配位键,N和C、C和C、C和H之间存在共价键,A项正确;放电时Zn为负极,电极反应式为Zn-2e-===Zn2+,ZnTCPP为正极,电极反应式为+2e-===3I-,则电池总反应为Zn+Zn2++3I-,B项正确;充电时Zn为阴极,阴极反应式为Zn2++2e-===Zn,Zn2+来自电解质溶液,C项错误;根据放电时负极反应式:Zn-2e-===Zn2+知,消耗0.65 g Zn,即0.01 mol Zn,理论上转移0.02 mol电子,D项正确。
3.B CsCl晶体是离子晶体,A错误;根据盖斯定律:ΔH6=ΔH1-ΔH2-ΔH3-ΔH4-ΔH5,B正确;若M分别为Na和K,失电子过程中需吸收能量,ΔH3为正值,K半径更大,失去电子所需能量更小,则ΔH3:Na>K,C错误;氯气分子断键为氯原子需吸收能量,ΔH4>0;离子结合形成离子键需放热,ΔH6<0,D错误。
4.C 由题图可知,放电时,电池的总反应为2CO2+Mg===MgC2O4,A正确;充电时多孔碳纳米管电极作阳极,与电源正极相连,B正确;充电时,Mg电极作阴极,电子由电源负极经外电路流向Mg电极,C错误;放电时,CO2中C由+4价降为+3价,故转移1 mol电子时,理论上可转化1 mol CO2,D正确。
5.A A.负极上N2H4失电子生成N2,当消耗1 mol O2时转移4 mol 电子,根据电子守恒,负极生成,故A正确;B.电池工作时,负极反应为N2H4-4e-+4OH-===N2↑+4H2O,负极的pH降低,故B错误;C.根据题图可知,正极生成氢氧化钠,正极反应为O2+4e-+2H2O===4OH-,故C错误;D.负极通入氢氧化钠,正极流出氢氧化钠,X最好用阳离子交换膜,故D错误。
6.B 根据图示,A电极二氧化碳得电子发生还原反应生成CO,B电极甲醇失电子发生氧化反应生成甲酸,A是阴极、B是阳极。电解总反应为2CO2+CH3OH2CO+HCOOH+H2O,故A正确;A是阴极、B是阳极,理论上若有44 g CO2被转化,则电路中转移2 mol电子,根据电荷守恒,则有2 mol H+从右侧向左侧迁移,故B错误;使用NiTPP时反应活化能小,所以与Ni8TET催化剂相比,使用NiTPP时催化效果更好,故C正确;A是阴极、B是阳极,铅酸蓄电池中PbO2为正极、Pb为负极,若以铅酸蓄电池为电源,B极应与PbO2极相连接,故D正确。
7.A 石墨烯为阴极,A错误;Pt电极上H2O失电子转化为O2,电极反应为2H2O-4e-===4H++O2↑,所以电极附近溶液的pH减小,B正确;由图示可知,每转移2 mol电子,生成1 mol HCOOH,所以阴极室溶液|Δm阴|=46 g·mol-1×1 mol=46 g;根据阳极室反应可知,每转移2 mol电子时阳极消耗1 mol水,生成0.5 mol氧气,同时有2 mol H+转移至阴极室,所以|Δm阳|=×1 mol=18 g,所以|Δm阴|-|Δm阳|=46 g -18 g=28 g,C正确;该装置可减少CO2在大气中累积和实现可再生能源有效利用,D正确。
8.C A.由题图可知,该过程的总反应为MgO+CH4―→Mg+CH3OH,反应过程中CH4变成CH3OH是加氧反应,即氧化反应,被氧化,故A正确;B.能量越低越稳定,由题图可知,中间体OMgCH4的能量比MgOCH4更低,则OMgCH4比MgOCH4更稳定,故B正确;C.该反应的反应速率取决于活化能最大的步骤,由题图可知,该反应中活化能最大的步骤是HOMgCH3到过渡态2的步骤,该步骤的活化能为299.8 kJ·mol-1,故C错误;D.由题图可知,MgOCH4转化为MgCH3OH的焓变为(-149.4 kJ·mol-1)-(-4.3 kJ·mol-1)=-145.1 kJ·mol-1,故D正确。
9.D 无论铁片是否发生腐蚀,溶液中一定存在Cl-,所以加入AgNO3溶液一定会生成AgCl沉淀,A错误;铁片发生腐蚀生成Fe2+而非Fe3+,KI不与Fe2+反应,故加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现,不能说明铁片没有被腐蚀,B错误;KSCN溶液用于检验Fe3+,无法检验Fe2+的存在,C错误;K3[Fe(CN)6]溶液可与Fe2+生成蓝色沉淀,若无蓝色沉淀生成,则证明铁片没有被腐蚀,D正确。
10.A 1与2相连,左侧两池构成原电池,a电极质量增大,Ag转化为AgCN,说明a为负极,b为正极,b极反应为2H++2e-=== H2↑;2与3相连,右侧两池构成原电池,c电极质量减小,AgBr转化为Ag,说明c为正极,b为负极,b极反应为:H2-2e-===2H+,据此分析。由分析可知,a为负极,失去电子发生氧化反应,A正确;2与3相连,右侧两池构成原电池,b极反应为:H2-2e-===2H+,c电极AgBr转化为Ag,电池反应为H2+2AgBr===2Ag+2Br-+2H+,B错误;1与3相连,由于AgCN更难溶,则反应过程中AgBr转化为AgCN,a电极生成AgCN,说明a为负极,c为正极,则盐桥1中的阳离子向c电极移动,C错误;由分析可知,1与2相连,b为正极,为电子流入极,2与3相连,b为负极,为电子流出极,D错误。
11.D 石墨电极为阳极,电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+,H+通过阳离子交换膜由Ⅰ室进入Ⅱ室,右侧Co电极为阴极,电极反应式为Co2++2e-===Co,Cl-通过阴离子交换膜由Ⅲ室进入Ⅱ室,与H+结合生成盐酸。由上述分析知,Ⅰ室中水放电使硫酸浓度增大,Ⅱ室中生成盐酸,故Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均减小,A错误;生成1 mol Co时,转移2 mol电子,Ⅰ室有0.5 mol(即16 g)O2逸出,有2 mol(即2 g)H+通过阳离子交换膜进入Ⅱ室,则Ⅰ室溶液质量理论上减少18 g,B错误;移除两交换膜后,石墨电极上的电极反应为===Cl2↑,C错误;根据上述分析可知,电解时生成了O2、Co、H+,则电解总反应为2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+,D正确。
12.B 根据图中信息可知,催化剂吸收光能催化反应最终生成丙氨酸,故该过程光能转化为化学能,A正确;根据图中信息可知,每生成1个丙氨酸分子,催化剂吸收2.41 eV的光能,B错误;由图中乳酸铵结构简式、丙酮酸结构简式可知,乳酸铵转化为丙酮酸发生了羟基的催化氧化,C正确;根据图中信息,PLA和一水合氨反应生成乳酰胺,方程式为+nNH3·H2O→n+nH2O,D正确。
13.C 由题图可知,b电极上苯甲醇发生氧化反应生成苯甲醛,则b电极为阳极,a电极为阴极。A.a电极为阴极,连接电源的负极,A正确;B.在电解池中,阴离子向阳极移动,所以从a极区向b极区移动,B正确;C.b电极为阳极,电极反应为,生成H+,促进CH3COO-的水解,则溶液中c(CH3COO-)逐渐减小,C错误;D.a电极为阴极,电极反应为CO2+3H2O+4e-===CO+H2+4OH-、OH-+,所以逐渐增大,D正确。
14.A 由图可知,与直流电源正极相连的左侧电极为阳极,电极反应式为2H2O-4e-+===,与直流电源负极相连的右侧电极为阴极,NaGaO2与性质相似,则阴极区电解质溶液显碱性,电极反应式为+3e-+2H2O===Ga+4OH-,A错误;由得失电子守恒可列关系式:Ga~O2~3e-,电解获得1 mol镓,标准状况下阳极生成氧气的体积为1 mol××22.4 L·mol-1=16.8 L,B正确;结合阴、阳极反应式可知,电解时左侧阳极室中阴离子电荷数减小,右侧阴极室中阴离子电荷数增大,则钠离子从阳极室经阳离子交换膜进入阴极室,C正确;电解结束后,左侧阳极室得到碳酸氢钠溶液,右侧阴极室得到氢氧化钠溶液,两极溶液混合得到的碳酸钠溶液可以循环使用,D正确。
15.D 由图可知,放电时Sn2+在M极失去电子生成Sn4+,即SnBr2转化为SnBr4,M极是负极;为了维持电荷守恒,NaBr溶液中的溴离子要通过X膜进入Ⅰ室,X膜为阴离子交换膜;Ⅲ室中Br2在N极得到电子生成溴离子并转移到Ⅱ室,则N极为正极,Y膜为阴离子交换膜。充电时,N极为阳极,M极为阴极,阴离子向阳极迁移,A项错误;充电时,N极电极反应式为2Br--2e-===Br2,B项错误;X膜、Y膜均为阴离子交换膜,C项错误;设起始时Ⅰ室n(SnBr2)=x mol,,x=2.5a,D项正确。
16.解析:(1)②实验装置保温、隔热效果差,散失的热量会增多,测得中和反应反应热的数值偏小,A错误;在量取稀盐酸时仰视读数,则量取的液体偏多,放出的热量会增加,测得中和反应反应热的数值偏大,B正确;分多次把氢氧化钠溶液倒入盛有盐酸的内筒中,散失的热量会增多,测得中和反应反应热的数值偏小,C错误;氨水(NH3·H2O)是弱碱,电离时吸收热量,测得中和反应反应热的数值偏小,D错误。
(2)①根据图示,起点是25 mL HCl溶液和5 mL NaOH溶液反应放热后的温度,则溶液混合前的环境温度一定低于22 ℃。②由图可知,加入30 mL NaOH溶液时溶液温度最高,则HCl完全被中和,即25×10-3 L×1.00 mol·L-1=30×10-3 L×c(NaOH),c(NaOH)≈0.83 mol·L-1。
(3)根据盖斯定律,②×3-①×2+③×2计算可得反应CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=。
答案:(1)①3 ②B (2)①< ②0.83 mol·L-1
(3)CH3OH(g)+ ΔH=-764.7 kJ·mol-1
17.解析:(1)按顺序给3个热化学方程式依次编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,根据盖斯定律,由Ⅲ×2-Ⅰ-Ⅱ可得2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)的ΔH=[(-393.5)×2-(+180.5)-(-221.0)]kJ·mol-1=-746.5 kJ·mol-1。(2)①全钒液流储能电池正极为V(Ⅴ)和V(Ⅳ)之间的转换,负极为V(Ⅱ)和V(Ⅲ)之间的转换,放电时,H+向正极移动,即向左移动;②放电时的负极在充电时应该连接电源的负极,充电时电池总反应是V(Ⅲ)和V(Ⅳ)反应生成V(Ⅱ)和V(Ⅴ),写出方程式配平即可;③充电激活过程就是电解过程,阴极区VO2+得电子生成V3+,电极反应式为VO2++e-+2H+===V3++H2O,H+浓度下降,溶液pH增大,阳极区的电极反应式为VO2++H2O-+2H+。
答案:(1)-746.5 kJ·mol-1
+e-+2H+===VO2++H2O 左
②负 V3++VO2++H2O===V2+++2H+
③增大 VO2++H2O-+2H+
18.解析:(1)②控制电压为0.8 V,产生0.2 mol氢气和0.2 mol乙醇,根据电极反应2H++2e-===H2↑,2CO2+12e-+12H+===C2H5OH+3H2O,故电解时转移电子的物质的量为0.4 mol+2.4 mol=2.8 mol。(2) 将一定量Cu2O分散至水与乙醇的混合溶液中,向溶液中逐滴滴加HAuCl4 (一种强酸)溶液,搅拌一段时间后离心分离,溶液呈蓝色,说明生成铜离子,故Cu2O还原HAuCl4的离子方程式:3Cu2O+6H++===2Au+6Cu2++8Cl-+3H2O。(3)从过程分析,两步都与X反应,最终多两个氢原子,故X为氢离子和一个电子,则Y处的图为。
答案:(1)①使阴极表面尽可能被CO2附着,减少析氢反应的发生(减少氢离子在阴极上放电的几率),提高含碳化合物的产率 ②2.8 ③为确定阴极上生成的含碳化合物源自CO2而非有机多孔电极材料 (2) 3Cu2O+6H++===2Au+6Cu2++8Cl-+3H2O (3)H++e-
19.解析:(1)①放电时石墨为正极,高铁酸钾在正极上发生还原反应,电极反应式为+4H2O+3e-===Fe(OH)3↓+5OH-。②电池工作时,阴离子移向负极,阳离子移向正极,所以盐桥中氯离子向右移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向左移动。③由题图中高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,可知高铁电池的优点有使用时间长、工作电压稳定。(2)该电池的本质反应是合成氨反应,电池中氢气失电子在负极发生氧化反应,氮气得电子在正极发生还原反应,则正极反应式为N2+8H++,氨气与HCl反应生成氯化铵,则电解质溶液为氯化铵溶液。(3)该装置是原电池,工作时电极b作正极,O2-由电极b移向电极a,通入一氧化碳的电极a是负极,负极上一氧化碳失去电子发生氧化反应,电极反应式为CO+O2--2e-===CO2。
答案:+4H2O+3e-===Fe(OH)3↓+5OH- ②右 左 ③使用时间长、工作电压稳定 (2)N2+8H++ 氯化铵 (3)从b到a CO+O2--2e-===CO2
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