内容正文:
解析:由题干图示信息可知,甲池为甲醇燃料电池,通CH3OH
的一极为负极,电极反应为CH3OH+8OH厂一6e
CO号十6H2O,通O2的一极为正极,电极反应为O2十
2H2O十4e一4OH;乙池为电解池,石墨电极A为阳极,
电极反应为2H2O一4e4H+十O2个,Ag电极(B极)为
阴极,电极反应为Ag十e一一Ag;丙池为电解池,电极C为
阳极,电极反应为2Cl一2e—Cl2个,电极D为阴极,电极
反应为Cu+十2eCu,据此分析解题。(1)由分析可知
甲池为原电池;通入CH3OH电极的电极反应式为CH3OH十
8OH一6e=CO+6H2O。(2)A(石墨)电极的名称为
阳极,电极反应为2H2O一4e一4H十+O2个,Ag电极(B
极)为阴极,电极反应为Ag十e一Ag,则乙池中的总反应
为4AgNO,十2H,0通电4Ag十4HNO,十O2↑。(3)由分析可
知,当乙池中B极质量增加5.40g,即析出5.40g的Ag时,
5.40g
nAg)108g·mo元=0.05mol,则电路中转移的电子的第
质的量为0.05mol,故甲池中理论上消耗O2的体积为
0.05mol×22.4L·mol-1=0.28L=280mL;丙池中阴极(即
4
D极折出铜的质量为005m四X64g·ma1=1.60g。(4)甲
2
池为甲醇燃料电池,通入CH3OH的一极为负极,电极反应为
CH3OH十8OH厂-6e=CO号十6H2O,通O2的一极为正
极,电极反应为O2十2H2O十4e4OH,则溶液的pH将
减小;若丙中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,电键闭合一
段时间后,即用惰性电极电解NaCl溶液,丙中D极(即阴极)
的电极反应为2H2O十2e一H2个+2OH,则阴极的产物
为NaOH、H2,由于生成了NaOH,则溶液的pH将增大。
18.(1)①C1-5e+2H20-=C102个+4H+②0.01在阴
极发生反应:2H十2e一H2个,H浓度减小,使H,O
OH十H中的平衡向右移动,OH浓度增大,pH增大
(2)ADE(3)Cu、Ag减小
解析:(1)①由题意可知,阳极上C1厂放电生成C1O2,由元素守
恒可知,有水参加反应,同时生成H十,阳极的电极反应式为
C1一5e+2H20一C1O2个+4H+。②阴极的反应为
2H2O十2e一H2十2OH,生成氢气的物质的量为
22.4L,mo17=0.0o5mol,所以通过阳离子交换膜的阳离
0.112L
子的物质的量为0.005mol×2=0.01mol。(2)阳极的电极
反应式为2Ag-2e十SO一一Ag2SO4,故B错误;钛电极
是阴极,电势低,故C错误;电解液中添加T+/T+,阴极上:
T+十e—T3+,溶液中的银离子又将T3+氧化:Ti3+十
Ag十一Ag十T+,可获得超细银粉,也可实现Ti3+/Ti+循
环利用,故D、E正确。(3)粗铅杂质中的Cu、Ag活泼性比Pb
差,故电解产生的阳极泥的主要成分为Cu和Ag;阳极上溶解
的金属有Pb、Fe、Zn,阴极上析出的金属只有Pb,两极上得失
电子守恒,故工作一段时间后,溶液中Pb+浓度有所减小。
阶段检测卷(五)化学反应与能量
1.C先锋煲、曜变天目碗、六棱柱形水晶穿珠的主要成分都是无
机非金属材料,而铁足大铜鼎的主要成分是金属材料,所以铁
足大铜鼎在潮湿空气中易发生电化学腐蚀被损耗,故选C。
2.D氢氧燃料电池中,负极上的燃料失电子,A项错误;钢铁发
生电化学腐蚀时,负极上铁失电子发生氧化反应,电极反应为
Fe一2e一一Fe+,B项错误;粗铜精炼时,与电源正极相连的
是粗铜,C项错误;铅酸蓄电池充电时,标示“十”的接线柱连电
源的正极,作阳极,失电子发生氧化反应,电极反应为
PbSO(s)-2e +2H2O(1)=PbO2(s)+4H(aq)+
SO(aq),D项正确。
3.C燃烧热是在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产
物时所放出的热量,结合反应②可知,1ol丙烷燃烧生成液态
水时,放出的热量大于2039kJ,A错误;假设质量均为44g,二
者的物质的量分别为22mol、1mol,由反应①②比较可知,充
分燃烧时,氢气放热更多,B错误;根据盖斯定律,由①X5一②
14
可得3CO2(g)+10H2(g)—C3H8(g)+6H2O(g)△H=5X
(-484kJ·mol厂1)-(-2039kJ·mol1)=
一381k·mol,C正确;根据盖斯定律,由①×2一③可得
3C0(g)+7H(g)一CH(g)+3H,0(g)△H=?×
(-484k·mol1)-(-1190kJ·mol1)=-504kJ·mol-1,
D错误。
4.D将甲、乙两片相同的铁片用导线连接插入海水中,铁片甲附
近通入氧气,铁片乙附近通入氨气;铁片乙为负极,铁失电子;
铁片甲作正极,氧气在铁片甲上得电子;溶液中的阳离子向正
极移动,该实验中因海水中氧气的浓度不同而造成电势差形成
原电池。A项,由分析可知,铁片乙作负极,铁片甲作正极,错
误;B项,铁片乙中铁失电子,氧气在铁片甲上得电子,错误;
C项,原电池溶液中阳离子向正极移动,即向铁片甲移动,错
误;D项,乙作负极,甲作正极,铁片乙的腐蚀速率明显高于铁
片甲,正确。
5.CA项,△H=正反应的活化能一逆反应的活化能,则该反应
的△H=(E1-E2)kJ·ol,错误;B项,使普通分子变成活
化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,由图知正反应活
化能E1为过渡态与分子平均能量之差,而反应物的键能之和
是气体反应物分子的化学键断裂形成气态原子时所吸收的总
能量,由图知,过渡态并不是原子状态,则二者不相等,错误;
C项,升温对吸热方向的速率影响更大,由图可知NO2(g)十
CO(g)=NO(g)十CO2(g)的正反应方向为放热反应,则升温
对NO2(g)十CO(g)一NO(g)十CO2(g)的逆反应速率影响更
大,正确;D项,该反应气体分子总数不变,则恒温条件下,缩小
容器体积,平衡不移动,但所有气体浓度增大,所以正、逆反应
速率均同等幅度增大,D错误。
6.CA项,从题图示外电路电子转移方向可以判断,甲为正极,
乙为负极,故放电时甲的电势比乙高,正确;B项,从图示中可
以看出负极的反应为Zn十4OH一2e一[Zn(OH)4],正
确;C项,没有指明温度和压强,不能计算生成气体的体积,错
误;D项,从图示中离子移动方向可知,该电池是二次电池,可
以充电、放电,使用过程中不产生污染和废弃物,同时可以通过
更换锌和空气电极来实现重复利用,D正确。
CK连接A时,可形成外加电流法,被保护金属Fe应作为阴
极;K连接B时,F作为负极,被腐蚀;K连接C时,形成牺牲
阳极法,即牺牲Zn,保护Fe,据此解答。若b为正极,K连接A
时,铁棒成为电解池的阳极,加快腐蚀速率,A错误。K连接B
时,Fe作为负极,被腐蚀;K连接C时,Zn作负极,Fe作正极
即牺牲Zn,保护Fe,所以后者铁棒的腐蚀速度更慢,B错误。
从图示可知,F位置腐蚀最严重,但F不是变成铁锈,E,点(界
面处)氧气浓度较大,生成的OH厂浓度最大,而Fe(OH)2经
氧化才形成铁锈,所以是E点铁锈最多,C正确。Fe2+与
K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色沉淀,通过观察沉淀量的多少
判断铁棒腐蚀或防腐的效果,应加K3[Fe(CN)a]溶液,不是
K[Fe(CN)s]溶液,D错误。
C二氧化碳由气态转化为液态是一个嫡减的过程,A错误;液
态水变成气态水要吸热,△H4>0,B错误;由盖斯定律可知,
①+②+③得反应2NH3(1)+CO2(g)—H2O(1)+
H2 NCONH2(1),则△H=△H1+△H2+△H3=△H1+
(-109.2k·mol1)+(+15.5k·mol1)=-103.7kJ·mol1,
则△H1=一l0k·mol1,C正确;过程③使用合适的催化剂
可降低反应的活化能,但不改变△H3的大小,D错误。
BA项,正极发生得电子的反应,负极发生失电子的氧化反
应,所以无论是否鼓入空气,Fe易失去电子生成Fe2+,作负极,
电极反应为Fe一2eFe+,错误;B项,若上端口打开,并鼓
入空气,可得到强氧化性的羟基自由基,电极反应为2H十
2e十O2一2·OH,所以1molO2完全转化为羟基自由基
(·OH)时转移了2ol电子,正确;C项,除去含酚类的酸性废
水,需要加氧化性的物质,所以上端口需要打开,可生成羟基自
由基氧化酚类,错误;D项,Cr2O号在酸性条件下具有强氧化
性,需要还原剂,所以上端口需要关闭,可得到强还原性中间体
氢原子(·H),从而还原Cr2O分,D错误。
10.B反应很短一段时间内,生成IM1的能垒高于IM4,故IM4
参考答案
多于IM1,A正确;乙二醛制乙二酸的最大能垒为:
295.4kJ·mo,B错误;选择合适的催化剂可提高乙二酸的
选择性,使反应向有利于生成乙二酸的方向进行,C正确;由
图可知,三个反应的生成物总能量均低于反应物总能量,均为
放热反应,D正确。
11,D图示为铝硫电池,该电池放电时A1失去电子发生氧化反
应,为负极,电极反应式为A1+7A1Cl一3e4A12Al7,
M为正极,硫得到电子发生还原反应,电极反应式为S十
2e一S。放电时铝电极的电极反应式为Al十7AlCl:
3e—4A2Al7,A正确;放电总反应为3S十2Al十
14A1Cl—8Al2Cl5十3S2-,B正确;充放电过程中钾离子
通过离子交换膜移动,故离子交换膜为阳离子交换膜,C正
确;该电池放电时A1为负极,M为正极,则充电时,M极为阳
极,铝极为阴极,阴极的Al2Cl被还原,D错误。
12.B△H2是化学键断裂的吸热过程,△H4是化学键形成的放
热过程,故△H2>△H4,A项错误;CCl4中的4个CCl的键
能是不相同的,但通常取平均值,因△H3表示6个CCl断
裂时吸收的能量,所以CCL中共价键的键能约为百△H3,B
项正确;根据盖斯定律,△H1=△H2十△H3十△H4十△H5,C:
项错误;COC2是分子晶体,沸腾时克服范德华力,而△H;表
示共价键形成时的能量变化,D项错误。
l3.D由图可知,Zn失去电子生成[Zn(OH)4]2,则Zn作负极,
电极反应式为Zn一2e+4OH厂一[Zn(OH)4]2-,惰性电极
为正极,[Fe(CN)。]3-得电子生成[Fe(CN)6]4-,电极反应式
为[Fe(CN)s]3-十e—[Fe(CN)6]4-,据此回答。充电时,
惰性电极作阳极,连接电源的正极,A错误;放电过程中,根据
分析可知,转移2mol电子时溶解1 mol Zn,同时溶液中的
OH厂透过聚苯并咪唑(PBI)膜向负极移动,则负极区电解液
增重大于65g,B错误;充电过程中,总反应为[Z(OHD4:2-+
2[Fe(CNDs]4—2[Fe(CN)6]3-+Zn十4OH,C错误;充电
:
过程中,阴极区的OH透过聚苯并咪唑(PBI)膜向阳极(惰性
电极)移动,OH的浓度增大,惰性电极区溶液的pH逐渐增!
大,D正确。
14.D根据图中电子的流向和电极上的变化可判断电极b电极:
上发生的反应为C6H12O6+6H2O一24e一6CO2个+:
24H,电极a上的反应为2NO3+10e+12H+—N2个+
6H2O,而电池c上有两个变化过程分别为O2十4e十
4HT-2H2 O,NH-8e+3H2O-NO3 10H*
A项,结合电极反应可判断X、Y交换膜均为质子交换膜,故
正确;B项,结合分析可知电极室C中溶液经灭菌后通入电极
室A,故正确;C项,b电极反应式:CsH2O6十6H2O一24e
6CO2个十24H,故正确;D项,结合电极上的变化,可知电极
室C中既发生还原反应又发生了氧化反应,故D错误。
15.C据钙钛矿太阳能电池的工作原理图可知,电子从B极流
:
出,说明B极为负极,A极为正极,图二为电解池,由该装置可
电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸可知,C极为阴极,电
极反应式为Cr3+十3e一Cr,D极为阳极,电极反应式为
2H20一4e一O2↑+4H。电解池的阴极接电源的负极,
由钙钛矿太阳能电池的工作原理图可知,B极为负极,故C电
极接钙钛矿太阳能电池的B极,A正确;由分析可知,D极为
阳极,电极反应式为2H2O一4e=O2个十4H,B正确;电
:
解池中,阴离子移向阳极,则I为阴离子交换膜,D电极为阳:
极,产生H十,阳离子移向阴极,故Ⅱ为质子交换膜,C错误;当太:
阳能电池有9ol电子转移时,根据得失电子守恒可知,Cr棒
上有3 mol Cr单质生成,则增重的质量为52g·mol1×:
3mol=156g,D正确。
16.(1)B保温隔热,减少热量散失(2)500mL容量瓶
(3)400.00-56.8(4)AD(5)偏高生成硫酸钡会释放
热量
解析:(2)K的测定步骤中,量取500.00mL蒸馏水的玻璃仪
器可用500mL容量瓶,因为量筒的分度值为0.1,不能量取
500.00mL。(3)为减少测量误差,应使I、Ⅱ中使用的液体总
体积相等,V=500.00一50.00一50.00=400.00,中和热测定
步骤中,所需蒸馏水的体积为400.00mL;利用图中数据可知:
2对勾·高考一轮复习金卷化学
15(
起始温度为5.1K,最后稳定温度为6.4K,△T=6.4K一5.1K=
1.3K,n=50.00mL×103×1.0mol·L1=0.05mol,求得
的中和热△H=-K△T=-2184.6J:KX1.3K≈
0.05 mol
-56.8kJ·mol-1。(4)上述结果与57.3kJ·mol-1有偏差,
产生此偏差的原因可能是实验装置保温、隔热效果差导致热
量损失,搅拌不充分,盐酸未反应完,测得中和热不完全,故选
AD。(5)若用50.00mL1.0mol·L1稀硫酸与50.00mL
1.1mol·L1Ba(OH)2溶液来测定,所测得中和热的值可能
偏高,其原因是生成硫酸钡会释放热量。
7.(1)2Ht+2e=H2↑(2)①02+2H2O+4e=4OH
②溶液的酸碱性(或溶液的pH)
(3)①负极②通过反应Zn+十4CN厂=[Zn(CN)4]2降低
c(Zn2+),使得Zn+放电速率减缓,同时通过平衡的移动补充
放电消耗的Z2+,使其浓度保持相对稳定,达到放电速率平稳
的作用
解析:铁与疏酸铜反应生成的铜附着在铁表面,当浸入酸性较
强溶液时发生析氢腐蚀,酸性极弱或接近中性溶液时发生吸
氧腐蚀,发生吸氧腐蚀时铜为正极,○2得电子被还原生成
OH,正极反应式为O2十2H2O十4e—4OH;析氢腐蚀
时铜也为正极,发生反应2H十2e—-H2个,消耗H,吸氧
腐蚀产生OH,故做探究实验时可通过采集溶液pH随时间
变化的数据展开。(1)铜为原电池的正极,氢离子在正极得到
电子生成氢气,电极反应为2H+十2e一H2个。(2)①发生
吸氧腐蚀时,Cu极的电极反应为O2十2H2O十4e一
4OH;②由图可知,酸性较强时发生析氢腐蚀,酸性极弱或
接近中性时发生吸氧腐蚀,则第一阶段和第二阶段发生不同
种类腐蚀的主要影响因素是溶液的酸碱性(或溶液的pH)。
(3)①由电镀的工作原理可知,电镀时,与直流电源正极相连
的锌作电镀池的阳极,镀件F应与电源的负极相连;②电镀
时,向ZnSO4电解液中加入NaCN溶液,通过反应Zn十
4CN一[Zn(CN)4]2-降低c(Zn2+),使得Zn2+放电速率减
缓,同时通过平衡的移动补充放电消耗的Z+,使其浓度保持
相对稳定,达到放电速率平稳的作用,这样电解得到的镀层更
加致密、细腻。
8.(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概率),提高含碳化合物的产率
②2.8③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++2AuCl
=2Au+
6Cu2+3H2 O++8CI (3)1H+e
②加快了
生成乙醇与甲醛的速率,提高了乙醇的选择性(合理即可)
解析:(1)②控制电压为0.8V,产生0.2mol氢气和0.2mol
乙醇,根据电极反应2H+2e-H2个,2CO2十12e十
12H—一C2HOH十3H2O,故电解时转移电子的物质的量
为0.4mol十2.4mol=2.8mol。(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HAuCl的离子方程式为3Cu2O十6H+
2AuCL—2Au十6Cu++3H2O+8C。(3)从过程分析,
两步都与X反应,共加上两个氢原子,故X为氢离子和一个电
O
子,则Y的结构为
C一H。从图4分析,与单纯的Cu电极
●D
相比,利用Cu/Ia复合电极材料电催化还原CO2的优,点是加
快了生成乙醇与甲醛的速率,提高了乙醇的选择性等。
9.(1)N0+2H2O-3e-=NO3+4H
(2)阳5SO,+2NO+8H,0电解2NH时+5SO?+8H
(3)阴减小18g(4)15.68
解析:(1)甲池在放电过程中,负极上一氧化氨失去电子发生
氧化反应生成硝酸根离子,反应为NO十2H2O一3eˉ一
NO3十4H+。(2)乙池中通入废气SO2的电极连接电源的正
极,为阳极;阳极的二氧化硫发生氧化反应生成硫酸根离子,
阴极的一氧化氮发生还原反应生成铵根离子,电池总反应的
离子方程式为5S0,十2N0+8H,0电解2NH时+5S0:+
8H十。(3)丙中阳极上水放电发生氧化反应生成氧气和氢离
子,氢离子从M室通过a膜进入浓缩室;N室中氯离子通过
b膜进入浓缩室,最终得到较浓的盐酸,故b为阴离子交换膜。
当浓缩室得到4L浓度为0.6mol·L1盐酸时,迁移过来的
氢离子为4L×(0.6mol·L-0.1mol·L1)=2mol;
2H2O一4e一4H+十O2个,则反应1mol水,M室中溶液的
质量变化为减小1mol×18g·mol-1=18g。(4)乙池中S02
转化为硫酸根离子、N○转化为铵根离子;若标准状况下,甲池
有5.6L02(为0.25mol)参加反应,根据得失电子守恒可知,
02~4e~2S0,~5N0,则乙池中处理废气(S0和N0)共
0.7mol,总体积为15.68L。
课时练18化学反应速率及影响因素
1.B降低温度,减缓食物变质的速率,故A不符合题意;向玻璃
中加入Cu2O是为了使玻璃呈现颜色,与反应速率无关,故B
符合题意;高炉炼铁前先将铁矿石粉碎,增大接触面积,加快化
学反应速率,故C不符合题意;在糕,点包装内放置小包铁粉,有
吸收氧气的作用,能减慢糕点变质的速率,故D不符合题意。
2.C同一反应化学反应速率(同一单位)与化学计量数的比值越
大,反应速率越快。由题中数据可知(A)
0.5mol·L1·min
=0.5mol·L1·min-1,B是固体,不
可以用浓度来表示化学反应速率,(C_0.1molL·s1
2
0.05molL·s=3mol·L·min,2D
0.4mol·L-1·min-1
=0.2mol·L1·min1,反应速率最
2
快的是C。
3.B增大浓度、增大压强,均使单位体积内活化分子数目增大;
升高温度、使用催化剂,均使活化分子百分数增大。对有气体
参加的反应,增大压强,单位体积内活化分子数目增大,化学反
应速率增大,无气体参加的反应,增大压强,反应速率不变,故
A错误;升高温度,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞
的次数增加,化学反应速率一定增大,故B正确;纯固体、纯液
体的量改变不影响反应速率,故C错误;催化剂可以改变反应
的历程,故D错误。
4.B反应①和反应②相互竞争,未加入催化剂时,B的速率更
大,浓度更大,说明反应①的反应限度大于反应②,加入催化剂
后虽然C的速率更大,是因为催化剂导致的速率增大,不是浓
度因素导致的速率增大,A正确;加入催化剂后C的速率明显
增大,B的速率略有减小,说明加入催化剂加快了生成C的反
应速率,不一定加快了生成B的反应速率,选项没有指明对于
哪个反应,B错误;反应速率不变时浓度不变,反应到达平衡,
无催化剂时t2min后反应①达到平衡,C正确;加入催化剂,
C的速率明显增大,能更快产生C,提高了C的产率,D正确。
5.D从a、c两,点坐标可求得a、c两点间的该化学反应的平均速
率,A错误;随着反应的正向进行,反应平衡前℃正>V继,平衡时
正=V证,至平衡过程中正反应速率减小,逆反应速率增加,则
v正(b)>v正(c)>v速(a),B错误;若提高反应温度,则平衡会
发生移动,则C(B)最终会不同,C错误;反应达到平衡时物质反
应速率之比等于化学计量数之比,则3z(B)=2v(X),D正确。
6.C根据图中X、Y、Z的物质的量变化量分别为0.1mol
0.3mol、0.2mol,物质的物质的量变化量之比等于化学计量数
之比,则可以判断出X、Y为反应物,Z为生成物且其化学计量
数之比为1:3:2,A正确;2min时各物质的物质的量不再变
化,反应达到平衡,此时反应达到最大限度,X的转化率达到最
大,B正确:化学反应速率表示的是一段时间内的平均速率,而
不是瞬时速率,C错误;该反应为可逆反应,当反应达到平衡时
反应仍在进行,D正确。
7.Dt2min后,c(H+)仍在增大,说明反应在正向进行,则正反
应速率大于逆反应速率,A正确;t?min时,反应达到平衡状
I
态,正、逆反应仍在进行,只是速率相等,B正确;其他条件不变,
通入NH3,NH3和氢离子反应,促进平衡正向移动,TiO+平衡
水解率增大,C正确;由离子方程式可知v(H)=2u(TiO2+),
t2~t3min内,TiO2+水解的平均速率v(TiO+)=
C3-C2
2(t3-t2)
mol·L·min,D错误。
8.C从表中数据可知,20min时,N20浓度为0.080mol·L1
而在60min时,N2O浓度变为原来的一半,因此O消耗一半
时的反应速率一
(0.080-0.040)mol·L1
40 min
0.0010mol·L·min1,A正确;由表中数据可知,每
20minN2O浓度消耗0.020mol·L,因此当100min时
N2O消耗完全,B正确;由表中数据可知,该反应匀速进行,与
起始浓度无关,C错误;结合选项A的解析,N2O起始浓度为
0.080mol·L1时,40分钟达到半衰期,代入关系式验证,可
得40=500×0.080,D正确。
9.B经过相同的时间,催化剂I催化下氨气的浓度更大,催化效
率更低。使用催化剂I,0~20min内氨气浓度变化值为0.4×
10 molL(NH )=0.4X10 mol.L-
=2×10-5mol·
20 min
(L·min)-1,故v(N2)=1X10-5mol·(L·min)-1,故A正确;使
用催化剂Ⅱ,达到平衡时氨气的浓度为0.4×10-3mol·L1,
催化剂不影响平衡,故使用催化剂I,达到平衡时氨气的浓度
也是0.4×10-3mol·L1,列三段式:
2NH,催化剂N,十3H2
起始/(mol·L1)2.4×10-3
0
0
转化/(mol·L-1)2.0×10-3
1.0×10-33.0×10-8
平衡/(mol·L1)0.4×10-3
1.0×10-33.0X103
恒温恒容下,压强之比等于气体分子数之比,故达平衡后容器
内的压强是初始时的0.4十1十3)X10-倍,故B错误;根
2.4×10-3
据恒温恒容时,c(NH3)随时间的变化数据分析,相同条件下,
使用催化剂Ⅱ可使该反应的活化能降低更多,反应更快,故C
正确;催化剂只影响化学反应速率,不影响化学平衡常数,平衡
常数只与温度有关,故D正确。
10.B整个过程中H十是催化剂,先参与第一步反应,在最后一
步反应生成,故A正确;由图可知该历程中最小的能垒(基元
反应活化能)为131kJ·mol1,故B错误;决定总反应速率的
是活化能或能垒最高的基元反应,由图可知,该基元反应为
H
CH3OCH3一→CH3OCH3十H,故C正确;由图分析知总
反应的化学方程式为2CH,OH催化剂CH,OCH,十H,0,
D正确。
11.A曲线2电导率增大可能是由于温度升高促进了
CH3COOH的电离,离子浓度增大,不能推测出温度升高可以
提高离子迁移速率,A错误;由曲线4可推测温度升高,醋酸
钠电导率变化与氯化钠未完全一致,说明醋酸钠的水解平衡
可能是影响电导率的因素之一,B正确;由图甲、乙可判定,相
同条件下,盐酸的电导率大于醋酸的电导率,可能的原因是
C1的迁移速率大于CH3COO一的迁移速率,也可能是受
CH3COOH电离的影响,C正确;电导率的差值不同,可能与
C】1的迁移速率和CH COO厂的迁移速率有关,或与
CH COOH的电离、醋酸根离子的水解有关,即与溶液中
H十、OH的浓度有关,D正确。
12.C采用控制变量方法进行探究,即只改变一个外界条件,其
他外界条件都相同,然后逐一进行分析判断。只有CCO3的
接触面积不相同,其他外界条件相同,两个实验是研究固体与
盐酸的接触面积对化学反应速率的影响,A合理;该反应的实
质是CaCO3+2H=Ca++CO2个+H2O,只有HCl溶液
中的c(H)不相同,其他外界条件相同,是研究H浓度对化
学反应速率的影响,B合理;浓硫酸中H2SO4主要以电解质
分子存在,稀硫酸中则完全电离产生H及SO,浓硫酸溶于
水时会放出大量热量使溶液温度升高,因此两个实验对比,不
仅溶液中c(H)不同,而且溶液温度也不相同,因此不是探究
参考答案阶段检测卷(五)化学反应与能量
(时间:75分钟满分:100分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.(2024·广西南宁二模)“挖掘文物价值,讲好中国故事。”下列文物在潮湿空气中易发生电化学腐蚀的是
()
A.先锋煲(陶)
B.曜变天目碗(瓷)
C.铁足大铜鼎
D.六棱柱形水品穿珠
2.化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是
A.氢氧燃料电池的负极反应为O2十2H2O+4e一4OH
B.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应为Fe一2e=-Fe2
C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应为Cu一2eCu
D.铅酸蓄电池充电时,标示“+”的接线柱连电源的正极,电极反应为PbSO4(s)一2+2H,O(I)
PbO2(s)+4H (aq)+SO (ag)
3.(2024·广东深圳光明区高级中学模拟)分析下表中的三个热化学方程式,下列说法正确的是
氢气(H2)
①2H2(g)+O2(g)—2H2O(g)△H1=-484k·mol
②C3Hg(g)+5O2(g)-3CO2(g)+4H2O(g)△H2=-2039kJ·mol1
丙烷(CH8)
③CH,(g)+20,(g)-3C0(g)+4H,0(g)△H,=-1190kJ·mo1
A.丙烷的燃烧热△H为一2039kJ·mol
B.等质量的氢气与丙烷相比较,充分燃烧时,丙烷放热更多
C.3CO2(g)+10H2 (g)--C3 Hs(g)+6H2O(g)AH=-381 kJ.mol
D.3CO(g)+7H2 (g)-C3 H8(g)+3H2 O(g)AH=+504 kJ.mol
4.(2024·浙江丽水、湖州、衢州三地市教学质量检测)我国科学工作者进行了如下模拟实验:将甲、乙两片
相同的铁片用导线连接插入海水中,铁片甲附近通入氧气,铁片乙附近通入氮气,下列说法正确的是
(
A.铁片乙作正极
B.氮气在铁片乙上失电子
C.在海水中阳离子向铁片乙移动
D.铁片乙的腐蚀速率明显高于铁片甲
5.(2025·浙江绍兴选考科目诊断性考试)已知反应NO2(g)十CO(g)一一
0-0
NO(g)+CO,(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是
()
0
A.该反应的△H=(E2一E1)kJ·mol厂
NO,
B.正反应活化能E,等于反应物的键能之和
+CO
C.由图可知升温对NO2(g)+CO(g)一NO(g)十CO2(g)的逆反应速率影
A
响更大
NO+CO,
C
D.恒温条件下,缩小容器体积,平衡不移动,所以正、逆反应速率均不变
反应过程
阶段检测卷(五)化学反应与能量051
6.(2024·湘豫名校联考联盟四模)锌一空气电池具有能量密度高、成本低、易组装等优势。某锌一空气碱
性电池示意图如图,下列说法错误的是
(
A.放电时,甲极的电势比乙极高
甲
隔膜
B.放电时,负极反应:Zn+4OH-2e==[Zn(OH)]
锌板
C.充电时当有1 mol OH通过中间隔膜时,理论上甲极释放出
5.6L02
D.该电池是一种对环境友好的二次电池
。OH[Za(OH
7.(2024·浙江舟山模拟)某学习小组按下图探究金属电化学腐蚀与防护的原理,下列说法正确的是(
)
A.若b为正极,K连接A时,铁棒防腐的方式称为牺牲阳极的阴极保护法
a直流b
电源
◆A
B.相同条件下,若X为食盐水,K分别连接B、C时前者铁棒的腐蚀速度更慢
B
C.若X为模拟海水,K未闭合时铁棒上E点表面铁锈最多,腐蚀最严重
的位置则是F
D.若在X溶液中预先加入适量的K,[Fe(CN)。]溶液,可有效提升铁棒
一X溶液
腐蚀或防腐的观察效果
石墨石墨ZnFe
8.(2024·天津南开区一模)工业合成尿素以NH3和CO2作为原料,其能量转化关系如下图:
气相2NH,(g)
C0,(g)
H,O(g)
①△H△S
液相2NH,()
C0)
④△H
②△H=-109.2kJ·mol
H,NCOONH,(I)-
=+15.5kJmo(+H.NCONE()
③
已知2NH3(1)十CO2(g)一H2O(1)+H2 NCONH2(1)△H=-103.7kJ·mol。下列有关说法正确
的是
A.△S1>0
B.△H<0
C.△H1=-10.0kJ·mol
D.过程③反应速率慢,使用合适的催化剂可减小△H,而加快反应
9.(2024·浙江选考模拟考试)铁碳微电解技术是处理酸性废水的一种工艺,
上端口
装置如图所示。若上端口打开,并鼓入空气,可得到强氧化性中间体羟基自
进水口
由基(·OH);若上端口关闭,可得到强还原性中间体氢原子(·H)。下列
铁屑、碳粉
说法正确的是
()
A.无论上端口是关闭还是打开,正极反应式均为Fe-2e一Fe2
砂芯板
户出水口
B.1molO2完全转化为羟基自由基(·OH)时转移了2mol电子
铁碳
微电解装置
C.若处理含酚类的酸性废水,则上端口应关闭
D.若处理含Cr2O?的酸性废水,则上端口应打开并鼓人空气
10.(2024·黑龙江省部分学校三模)无催化剂作用下,以乙二醛和O2为原料制取乙醛酸、甲酸、乙二酸的
可能反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,IM表示中间体,下列说法错误的是
()
0522对勾·高考一轮复习金卷化学
300
TS1295.4
Ts26虹s22
220.0
258.1
200-
274.2
TS3
TS4
100
110.9TS6
IM2
76.6
IM4
IM3
0
OHCCHO+O,
-100
-200
-228.5
-300
OHCCOOH+1/20,
-400-
-454.2
1-494.5
-500
HCOOH+CO,
HOOCCOOH
-600
反应历程
A.反应很短一段时间内,IM4多于IM1
B.乙二醛制乙醛酸的最大能垒为322.5kJ·mol1
C.选择合适的催化剂可提高乙二酸的选择性
D.乙二醛氧化生成甲酸、乙醛酸或乙二酸均为放热反应
11.(2024·河南省豫北名校一轮复习联考)铝硫二次电池是一种具有高
负载
能量密度、廉价原材料、有前途的替代储能装置,一种铝硫电池如图
所示,M极为表面吸附了硫的活性电极,电解质为K2S,KCI-AIC
(A1C14、Al2Cl7)。下列说法错误的是
K'CI
A.放电时铝电极的电极反应式为Al一3e+7AlC14一一4Al2Cl7
M极
A1,C1
B.电池放电时的反应原理为3S+2A1+14A1CL4--8A12Cl7+3S2
C.离子交换膜为阳离子交换膜
D.充电时,M极为阳极,Al2Cl被氧化
12.(2024·北师大附中一模)制备CrCL3过程中的能量变化如下图所示,下列说法正确的是
Cr,0,(s)+3CC1,(g)
△H
2CrC1,(g)+3C0C1,(g)
△H
△H
△H,
2Cr(s)
+6C1(g)
30(s)
+3CC1,(g)
△H
1
A.△H2<△H4,△H3>△Hs
B.CCLl中共价键的键能约为△H。
C.△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=0
D.△H,很小,说明COCl2沸点很高
13.(2024·广东韶关统考二模)锌铁液流电池由于安全、稳
定、电解液成本低等优点成为电化学储能热点技术之一,
如图为碱性锌铁液流电池放电时的工作原理示意图,以
储液罐
储液罐
[Zn(OH)4]2-/Zn和[Fe(CN),]3-/[Fe(CN);]4-作为电
[Fe(CN)]
极氧化还原产物。已知:聚苯并咪唑(PBI)膜允许OH
[Zn(OHJ
/[Fe(CN)]
[Zn(OH)T
/KOH
/KOH
通过。下列说法正确的是
()
Zn
A.充电时,惰性电极连接电源的负极
B.放电过程中,当有2mol电子转移时,负极区电解液增
惰性电极
Zn电极
重65g
泵
聚苯并咪唑(PB)膜泵
C.充电过程中,总反应为2[Fe(CN),]3-+Zn+4OH-[Zn(OH)4]2-+2[Fe(CN).]4
D.充电过程中,惰性电极区的溶液pH逐渐增大
14.(2024·浙江Z20名校联盟联考)一种三室微生物燃料电池的工作原理如图所示,该电池能同时去除有
机物、脱氨形成无害气体和水。下列说法不正确的是
()
负载
负载
e
生物膜
C02
C0,
H
H,O
NO
NH,
NO,
C,HObC,H0。
交换膜
交换膜
A
B
C
A.X、Y交换膜均为质子交换膜
B.电极室C中溶液经灭菌后通入电极室A
C.b电极反应式:C6H12O。十6H2O-24e—6CO2个十24H+
D.电极室C中仅发生还原反应
15.(2024·四川成都模拟)钙钛矿太阳能电池被称为第三代太阳能电池,图一是钙钛矿太阳能电池的工作
示意图,图二是该电池作电源电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸的工作示意图。下列说法错误
的是
()
入射光
人射光
A极
硫酸出口
0
电子传输层
Cr棒
石墨
钙钛矿吸光层
酸性
空穴传输层
Cr2(SO)
溶液
NaS0,溶液
h
一B极
蓝
图一
图二
A.C电极接钙钛矿太阳能电池的B极
B.D电极发生的电极反应为2H2O-4e—O2个+4H
C.图二中的离子交换膜I为质子交换膜,Ⅱ为阴离子交换膜
D.当太阳能电池有9mol电子转移时,Cr棒上增重的质量为156g
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(13分)(2024·陕西咸阳模拟)随着科学技术的发展,实验仪器也在不断地变革。某
化学兴趣小组利用如图所示的仪器来进行中和热测定实验。
实验原理:
K二K的物理意义是热量计升高1K时所需的热量),AH=一K△T
(n为生成水的物质的量)。
实验步骤:
I.热量计总热容常数K的测定:
反应瓶中放人500.00L蒸馏水,打开磁力搅拌器,搅拌。开启精密直流稳压电流,调节输出电压(电
压为5V)和电流。采集数据,并求出K=2184.6J·K1。
Ⅱ.中和热的测定:
①将反应瓶中的水倒掉,用干布擦干,重新量取VmL蒸馏水注入其中,然后加入50.00mL1.0mol·L1
HC1溶液,再取50.00mL1.1mol·L1NaOH溶液注入储液管中
②打开磁力搅拌器,搅拌。每分钟记录一次温差,记录到一分钟时,温度K
7.0
将玻璃棒提起,使储液管中碱与酸混合反应。继续每分钟记录一次
6.4
◆◆◆◆◆一◆◆◆
温差,测定10分钟。采集数据(如图所示)。
6.0
(1)现行教材中和热测定实验中不会用到的实验仪器是
(填
字母),装置中碎泡沫塑料的作用是
5.1
A.温度计
B.漏斗
C.烧杯
D.量筒
4.0
01
10时间/min
(2)K的测定步骤中,量取500.00mL蒸馏水的玻璃仪器可用
(填名称)。
(3)中和热测定步骤中,需蒸馏水的体积V=
;利用图中数据求得的中和热△H=
kJ·mol厂1(保留1位小数)。
(4)上述结果与57.3kJ·mol1有偏差,产生此偏差的原因可能是
(填字母)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.NaOH过量,未反应完
C.配制HC1溶液时,定容采用俯视读数
D.搅拌不充分,盐酸未反应完
(5)若用50.00mL1.0mol·L1稀硫酸与50.00mL1.1mol·LBa(OH)2溶液来测定,所测得中
和热的值可能(填“偏高”“偏低”或“无影响”),其原因是
17.(14分)(2024·上海浦东新区高三模拟)I.研究铁的腐蚀,实验步骤如下:
步骤1:将铁粉放置于0.002mol·LCuSO4溶液中浸泡,过滤后用水洗涤。
步骤2:向15.00mL1mol·L NaCl溶液(用盐酸调至pH=1.78)中加入浸泡过的Fe粉。
步骤3:采集溶液pH随时间变化的数据。
(1)第一阶段,主要发生析氢腐蚀,Cu上发生的电极反应
第一阶段
第二阶段
第三阶段
7
为
(2)第二、三阶段主要发生吸氧腐蚀。
5
b(397,5.7)
①吸氧腐蚀时Cu上发生的电极反应为
PH
3
②第一阶段和第二阶段发生不同种类腐蚀的主要影响因素
是
200
400
600
800
时间/s
Ⅱ.研究铁的防护
(3)在铁表面镀锌可有效防止铁被腐蚀
已知:Z2+放电的速率缓慢且平稳时有利于得到致密、细腻的镀层。
①镀件Fe应与电源的
相连。
②向ZnSO,电解液中加入NaCN溶液,将Zn+转化为[Zn(CN)]2-,电解得到的镀层更加致密、细腻,
原因是
18.(14分)(2024·江苏盐城伍佑中学模拟)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
阶段检测卷(五)化学反应与能量
答题卡
学校
班级
注意事项
1.答题前,请将学校、班级、姓名、学号填写清楚:
姓名
学号
2.选择题请用2B铅笔按左栏正确样例填涂:填空题和
解答题请用0.5mm黑色签字笔答题;字体工整、
正确填涂■
笔迹清晰:
错误填涂样例
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区
☑女】力三
域书写的答案无效:在草稿纸、试卷上答题无效。
选择题答题区
1.A□BCD
5.A□BCD
9.A□BCD
13.A☐BCD□
2.A□BJCD]
6.A▣BCD
10.A□BCD
14.A☐BC四D
3.A□BCD
7.A□BCD]
11.A□BCD
15.A□B☒CD]
4.A□BCD□
8.A□BC四D
12.[ABCD
非选择题答题区
16.(13分)
请在各题对应答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答题无效!
17.(14分)
18.(14分)
19.(14分)
请在各题对应答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答题无效!
关系如图2所示。
0.71
☑CH,OH
■C,H,OH
H"
H,
0.3
☐HCOOH
HCOOH
□H2
H,O
CH,OH
0.1
C,H,OH
0
0.8
0.9
1.0U/V
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0.8V,电解时转移电子的物质的量为
mol。
③科研小组利用3C02代替原有的C02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,得到Au/Cu2O,溶液呈蓝色。写出
Cu,O还原HAuCI4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。
---Cu
0=C=0e0=C=02H+e
Cu/La
.
-H,0
*OCCO
●La
*Co*OCCO
oCu
OCCo
---→CH0H
CO.
*C0
●o
反应历程
图3
图4
①X为
。
在图3中相应位置补充完整虚线框内Y的结构。
②与单纯的Cu电极相比,利用Cu/La复合电极材料电催化还原CO2的优点是
19.(14分)(2025·山东日照期中)二十大报告明确了生态文明建设的总基调是推动绿色发展。NO一空气
质子交换膜燃料电池实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合。某化学兴趣小组用如图装置模拟工
业处理废气和废水的过程。已知电极材料均为惰性电极。回答下列问题:
交
换0.6mol·L
(NH)SO
增
NH
膜
盐酸
膜
NO+
溶液
平h
H,0
废气
H
废气
浓
0,+
SO,
HNO,*
NO
M室
N室
JH,O
质子交换膜
(NH)2S040.1mol·L0.1mol·L废水
稀溶液
硫酸
盐酸
(含Ni2,CI)
甲
乙
的
(1)甲池在放电过程中的负极反应式为
(2)乙池中通入废气SO2的电极为
极,电池总反应的离子方程式为
(3)b为
(填“阳”或“阴”)离子交换膜。当浓缩室得到4L浓度为0.6ol·L1的盐酸时,M
室中的溶液的质量变化为
(溶液体积变化忽略不计)。
(4)若在标准状况下,甲池有5.6LO2参加反应,则乙池中处理废气(SO2和NO)的总体积为
L