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第七章
化学反应与能量
训练30
化学反应的热效应
(总分:60分)
一、选择题(每小题3分,共30分。每小题只有一个
==BaSO,(s)+2H2 O(1)AH=
选项符合题意)
-114.6kJ·mol1
1.(2024·河北唐山统考)我国首创光伏发电一固态
D.31g白磷比31g红磷能量多bkJ,P(s)
储氢技术,解决了“绿电”与“绿氢”灵活转换的难
4P(s)△H=-4bkJ·mol厂1
题。下列说法不正确的是
)
4.中和热测定实验中用50mL0.50mol·L1盐酸
A.该技术直接将光能转换成化学能储存起来
和50mL0.55mol·L1NaOH溶液进行实验,下
B.规模化使用氢能有助于实现“碳达峰”
列说法不正确的是
()
C.“绿电”电解水制氢成本比煤炭等化石燃料制氢
A.酸碱混合时,量筒中NaOH溶液应缓缓倒入小
成本低
烧杯中,并不断用玻璃棒搅拌
D.固态储氢技术使新能源汽车电池加氢更加便捷
B.装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用
2.(2024·江西南昌莲塘一中模拟)一定条件下,CH
是保温隔热减少热量损失
分解形成碳的反应历程如图所示。下列有关说法
C.实验中用过量NaOH,目的是确保酸完全反应
不正确的是
(
D.改用25mL0.50mol1·L1盐酸跟25ml
0.55mol·L1NaOH溶液进行反应,求出的
中和反应反应热△H和原来相同
C+4H
CH,+H CH2+2H
5.已知NaHCO3溶液与盐酸反应生成CO2吸热,
H+3H
CH
Na2CO3溶液与盐酸反应生成CO2放热。关于下
反应历程
列△H的判断正确的是
()
A.该反应为吸热反应
CO(ag)+H+(aq)-HCO;(aq)AH
B.该反应历程共分3步进行
HCO3 (aq)+H(aq)==H2CO;(aq)AH2
C.第三步的正反应活化能最小
H2CO;(aq)=H2O(I)+CO2(g)AHs
D.第二步反应的△H2大于第三步反应的△H
OH(aq)+H+(aq)一H2O(I)△H,
3.(2024·山西大同期末)下列热化学方程式正确
A.△H1<0,△H2>0
的是
B.△H2+△H3>0
A.H,的燃烧热为ak·mo,H,(g)+20,(g)
C.△H1+△H2+△H3>0
=H2O(g)△H=-akJ·mol1
D.△H2<AH
6.已知H2(g)+Br2(1)2HBr(g)△H
B.1 mol SO2、0.5molO2混合反应后,放出热量
一72kJ·mol1。蒸发1 mol Br2(1)需要吸收的
a kJ,2SO2 (g)+02(g)=2SO3(g)AH=
能量为30kJ,其他相关数据如下表所示:
-2akJ·mol-1
C.H (aq)+OH (aq)=H2O(1)
△H=
共价键
H-H
H-Br
-57.3 kJ.mol H2SO,(aq)+Ba (OH)2 (aq)
键能/(kJ·mol1)
436
369
(横线下方不可作答)
367□
第七章化学反应与能量
下列说法正确的是
A.Br2(I)—Br2(g)AH=-30kJ·mo1
H,S(g)+0,(g
B.2Br(g)—Br2(g)
△H=+230kJ·mol
△H=-221.19kJ·mol
C.2HBr (g)-=H2 (g)+Brz (g)AH
S(s)+HO(g)
+102kJ·mo1
D.H2(g)+Br2(I)=2HBr(g)△H=-72kJ·
反应过程(第一步反应)
mol1表示一个氢气分子和一个液溴分子完全
S()+O.(g)+H.O(g)
反应放出72kJ热量
7.101kPa、25℃时,部分物质转化的能量变化如图
△H,=-585.20kJ·mol
所示,下列说法正确的是
SO(aq)+2H*(aq)
C(s)+2H(g)+20,(g)
CH,(g)+20,(g)
反应过程(第二步反应)
-572
C(s)+O,(g)2H,O)
下列说法不正确的是
A.O的非金属性大于S,推知热稳定性:H2O
-394
-891
CO(g)+2H,O()
>H,S
反应历程
B.两步反应中化学键断裂吸收的总能量均小于化
A.H2的燃烧热△H=-572kJ·mol1
学键形成释放的总能量
B.4E(H-O)-2E(H-H)-E(O=O)=
C.H2 S(g)+202 (g)==2H (aq)+SO (aq)
-572kJ·mol1
△H=-364.01kJ·mol1
C.燃烧热:△H(C)<△H(CH4)
D.C (s)2H2 (g)-CH (g)
D.结合S(s)的燃烧热,可求算2H2S(g)+3O2(g)
△H=
-75kJ·mol1
=2S02(g)+2H2O(g)的△H
8.已知:298K时,相关物质的相对能量如下图所示。
10.设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应(a、b
下列说法错误的是
均大于0):
①C2H4(g)+3O2(g)—2CO2(g)+2H2O(g)
100
C,H (g)
52
△H1=-ak·mol1;
0
H(g)或O(g)
-0
②C2H4(g)+3O2(g)=2C02(g)+2H20(1)
C,H.(g)
-100
-84
△H2=-bkJ·mol1。
CO(g)
-110
-200
H,O(g)
其他数据如下表。
-242
-300
-286
H,O(1)
化学键
C=0
0=0
C-H
O-H
C=C
CO,(g)
-400
-393
键能/
A.CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)
798
413
463
610
(kJ·mol
2C02(g)△H=-566kJ·mol1
B.H2的燃烧热△H=-242kJ·mol厂1
下列说法正确的是
(
C.C2H6比C2H4稳定
A.a<b,C2H4的燃烧热△H为一akJ·mol
D.CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)是放热
B.上表中x=2782-a
反应
3
9.(2024·北京朝阳区高三二模)土壤中的微生物可
C.lOI)=HO(g)△H=(-b-a)kJ·mo厂1
将大气中的H2S经两步反应氧化成SO?,两步反
D.当有4NA个C一H断裂时,该反应放出热量
应的能量变化如图。
一定为akJ
红对勾·讲与练
368
高三化学·基础版
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二、非选择题(共30分)
12.(14分)
得分
11.(16分)
得分
(1)已知:①CaO(s)+H2O(1)一Ca(OH)2(s)
(1)以NH、CO2为原料生产重要的高效氮
△H1=-65.17kJ·mol1
肥一尿素[CO(NH2)2],涉及反应的反应过程
②Ca(OH)2(s)—Ca2+(aq)+2OH(aq)
中能量变化示意图如图1所示。
△H2=-16.73kJ·mol
3Al(s)+OH (aq)+3H2O(D)-
ZNH.(g)CO.(g)E.
[A1(OD(ag)+,H(g)△H,=-415.0
0
HNCOONH,(s)
k·mol-
第一步反应的反应过程
CaO(s)+2A1(s)+7H20(1)—Ca+(aq)+
E
E
2[A1(OH)4](aq)+3H2(g)的△H4=
CO(NH2)(s)+H,O(g)
kJ·mol1。
HNCOONH (s)
(2)大气中的二氧化碳主要来自煤、石油及其他
第二步反应的反应过程
含碳化合物的燃烧。已知25℃时,相关物质的
图1
燃烧热数据如下表。
写出第一步反应的热化学方程式:
物质
H2(g)
C(石墨,s)C6H(I)
燃烧热
285.8
-393.5
-3267.5
已知两步反应中第二步反应是生产尿素的决速
△H/(kJ·mol)
步骤,可判断E
(填“>”“<”或
25℃时,H2(g)和C(石墨,s)生成C6H(1)的热
“=”)E8n
化学方程式为
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究
了丙烷在六方氮化硼催化剂表面氧化脱氢制丙
(3)在银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷
烯的反应历程,部分历程如图2所示,其中吸附
(EO)和乙醛(AA)。根据图示回答问题:
在催化剂表面的物种用*标注。
OH
-16N
1.5
过渡态
1.0
-93
0.5
1.73
.10.73
(Iou/rx)/
-100
-101
-117
0
CH
-124
-148
EO(g)
-0.5
(ads)
-176
EO(ads)
己
OH+.H
(OH+(3)H
-200
OMC
219
AA(g)
U
-282
-300
AA(ads)
图2
反应过程
该历程中决速步骤能垒(活化能)为
eVo
①中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为
该历程中最低能垒对应步骤的化学方程式为
kJ·mol厂1。
②由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为
该历程之后可能发生反应的化学方程式为
(横线下方不可作答)
369
第七章化学反应与能量对数为4,采取sp杂化,所以键角H一B一H为109°28',B
正确;在NH,BH3中硼原子为sD杂化,其中,1个硼原子与
3个氢原子形成3个共价键,N提供孤电子对,B提供空轨道
形成1个配位键,C正确;由均摊法,晶胞中所含硼原子个数
为6,钱原子个戴为12×日十2×日=3,则起导材科X的化
学式为MgB2D错误。
6.B石墨晶体中每个碳原子上未参与杂化的1个2p轨道上
电子在层内离域运动,故石墨晶体能导电,而(C℉),中没有
未参与杂化的2D轨道上的电子,故与石墨相比,(CF),导电
性减弱,A错误:石墨层间插入F后形成的C一F键长短,键
能极大,分子结构稳定性增强,抗氧化性增强,B正确,C错
误;由题千结构示意图可知,在(CF),中每个C与周围的
3个碳原子、1个氟原子形成共价键,每个C一C被2个碳原
子共用,即1mol(CF),中含有2.5xmol共价单键,D错误。
7.BA1F,为离子晶体,其他三种为分子晶体,A正确;每个A
与周围的三个C1共用一对电子,与另一个C1形成配位键
故1 mol Al2 Cl:中所含配位键数目为2NA,B错误;每个Al
与周围的三个C1共用一对电子,与另一个C1形成配位键,
均满足8电子结构,C正确。
8.C依据题干晶胞示意图可以看出,晶胞的一个平面的长与
宽不相等,再由题图中体心可知,1个C+周围距离最近且
相等的C有4个,A项错误;由题干晶胞结构示意图可知,
1个CaC,晶体的晶胞中平均含有4个Ca+和4个C,B项
错误;6.4gCaC2为0.1mol,则含阴离子0.1mol,C项正
确;与每个Ca2+距离相等且最近的Ca+有4个,D项错误。
9.C根据各粒子在晶胞中位置,Pb+在晶胞顶角,个数为8×
=1,6个氧离子位于面心,个数为6X=3,T位于体
1
心,仅有一个,故化学式为PbTiO3,A正确:如图
m.●1
「构造一个直角三角形,m=0.5a,
a pm
apm
n=0.55a,则1位和2位02的核间距为√m十npm
V0.5a)+(0.55a)ypm=V2.2I。
2二apm,B正确;根据密度
303
公式p=N.aXaX1,1aX100XN7
g·cm-3=
303×100
.la'XNA B·cm,C错误;根据B项解析图示,设b,点为
坐标原点,则2位0的分数金标为(合0,号)D正痛。
10.B由题千晶胞截面图可知,硫离子位于晶胞的顶角和面
1
1
心,其离子个数为8X8十6X2=4,鲤离子位于晶胞内,
其离子个数为8。由以上分析可知,每个晶胞中含有的S2
数目为4,A错误;Li位于立方晶胞体对角线四分之一处,
与其最近且等距离的S-有4个,B正确:该晶胞中两个距离
最近的L和S的核间距恰好为该立方晶胞体对角线的四分
之一,该晶胞边长为dpm,则核间距的计算表达式为dpm,
C错误;由以上分析可知,一个晶胞中含有4个S-和8个
L计,晶胞边长为dX10-1°cm,则Li2S晶体的密度为
524红对闪·讲与练·高三化学·基础版
7X8+32X4X10g·em=0×10g·m,
(d×100)×NA
dN
D错误。
1.(1)同素异形体金刚石范德华力
(2)sp2离子2NA(aX10)
84
解析:(1)题图1所示物质为碳元素形成的不同单质,它们
互为同素异形体。金刚石是碳原子间通过共价键形成的三
雏骨架结构,为共价晶体;石墨属于混合型晶体;C为典型
的分子晶体,C间的作用力是范德华力:碳纳米管是纳米
级石墨晶体。(2)根据ACL形成的二聚体结构可知,每个
A1和4个C1成键,杂化轨道类型为sp杂化。AlF3的熔,点
远高于A1C1,故A1F为离子晶体,铝氣之间形成的是离子
键。由AF中的原子个数比,可知该晶胞中顶角为A+,
棱心为F,与F距离最近的A+有2个,即F的配位数
为2。该晶胞中A1数目为8X8=1,F数目为12父
子-3,即1个晶地中含1个AF,根据品跑的参教可知,
84
品你蜜度p=N(aXI0)g·cm。
2.(1)Mg Fe(FeMg )10 11.2
(20C②(1,分,)⑤12+2X46t64X2
a3×10-38VA
解析:(1)由题千投影图和题给信息可知Fe位于顶角和面
心,个数为8X号6X号-4:Mg位于体内,且充满所有
1
Fe围成的四面体空隙,则Mg有8个,该合金的化学式为
416
Mg:Fe或FeMg:品胞质量为Ng,合金的密度p
6×10g·©m,H,分子在品胞的体心和棱心位置
则1个晶跑中可倍存的:分子数为1十12×=4,含
24gMg,即1 mol Mg的晶体中含8mol晶胞,则可储存
1
molH,标准状况下H,的体积约为11.2L。(2)①由
晶胞结构可知,晶胞中位于顶角和体心的锑原子个数为8X
日十1=2,位于面上的小灰球的个数为8X,=4,位于面
1
心和棱上的小白球的个数为2×2十4×年=2,位于体内
的大灰球的个数为8,由晶体的化学式为Cu2 ZnSbS,可知,
小灰球为铜原子,小白球为锌原子,大灰球为硫原子。②由
位于兴面上的A的愿子分数生指为0,宁宁)和位于=
面上的B的原子分教坐标为(仔0,是)可知,C的原子分
/1
13
数坐标为(1,2,子)。③由晶胞的质量公式可得,晶胞密
2×(122+32×4+65+64×2)
度-NAXL(@X10)'×2aX10gcm
122+32×4+65+64×2
aX10-3NA
g·cm3。
第七章化学反应与能量
训练30化学反应的热效应
A光伏发电将光能转化为电能,利用光伏发电产生的电能
电解水将电能转化为化学能,而不是直接将光能转化为化学
能储存起来,A错误:规模化使用氢能可以有效减少化石能
源的使用,有助于实现“碳达峰”,B正确;“绿电”电解水制氢
的能源利用率高,故用“绿电”电解水制氢的成本比煤炭等化
石燃料制氢成本低,C正确;气态氢难以储存且体积大,故固
态储氢技术使新能源汽车电池加氢更加便捷,D正确。
2.B由题图可知,反应物总能量比生成物总能量低,该反应为
吸热反应,故A正确;由题图可知,该反应历程共分4步进
行,故B错误;由题图可知,第三步正反应的活化能最小,故
C正确;由题图可知,第二步为吸热反应,△H2>0,第三步为
放热反应,△H3<0,故D正确。
3.D燃烧热指在l01kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定
产物时所放出的热量,氢元素的指定产物为H2O(1),不是
H2O(g),A项错误;SO2与O2的反应为可逆反应,
1 mol SO2、0.5molO2混合反应,消耗的SO2物质的量小
于1mol,则2S02(g)+O2(g)-一2S0,(g)△H<-2akJ·
mol-1,B项错误;硫酸与Ba(OH):反应时,除了有H与
OH结合成H2O的反应放热外,还有Ba+与SO号形成
BaSO1沉淀的放热过程,故H,SO,(ag)十Ba(OH)2(ag)
BaSO,(s)+2H20(1)△H<-114.6kJ·mol1,C项
错误;31g白磷比31g红磷(即1mol磷原子)能量多bkJ,
则白磷转化成红磷为放热反应:P,(s)一4P(s)△H=
一4bkJ·mol1,D项正确。
4.A在中和热的测定过程中,酸碱混合时要迅速,并且不能
用玻璃棒搅拌,防止热量的散失,A选项错误;中和反应反应
热的测定实验成败的关键是做好保温工作,实验中,大小烧
杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热,减少热量损失,B
选项正确;实验中用过量NOH,目的是确保酸完全反应,C选
项正确:反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,改
用25mL0.50mol·L1盐酸跟25mL0.55mol·L
NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的物质的量
减少,所放出的热量偏低,但中和反应反应热是在稀溶液中,
强酸和强碱反应生成1ol水时放出的热量,与酸碱的用量
无关,△H不变,D选项正确。
5.B由题意可知,碳酸氢钠溶液与盐酸反应生成二氧化碳的
反应为吸热反应,△H>0,碳酸钠溶液与盐酸反应生成二氧
化碳的反应为放热反应,△H”0,将已知反应依次编号为①
②③④,由盖斯定律可知,②十③可得HCO3(aq)十H(aq)
H2O(1)+CO2(g)△H'=△H2十△H3>0;①+②十③
可得CO号(aq)+2H+(aq)一H2O(I)十CO2(g)△H”=
△H1十△H2十△H,<0:②一④可得碳酸氢根离子的水解反
HCO3(ag)+H2 O(1)=H,CO(ag)+OH (ag)
△H”,盐类的水解反应为吸热反应,△H"=△H2一△H1>0,
即△H,>△H1;碳酸的电离为吸热过程,△H1<0,△H2<0。
综上所述,B项正确。
6.C已知蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ,则Br2(I)
-Br(g)△H=十30kJ·mol1,A项错误;H2(g)十Br(ID
一—2HBr(g)△H=-72k·mol1,由盖斯定律、结合选项
A知,H(g)十Br2(g)—2HBr(g)△H=-102kJ·mol1,
反应的焓变=反应物总键能一生成物总键能,436k·o厂1十
Br一Br的键能-2×369kJ·mol厂1=-102kJ·mol-,则
Br一Br的键能为200kJ·mol1,即2Br(g)一Br2(g)
△H=-200kJ·mol厂1,B项错误;结合选项B知:H2(g)十
Br,(g)—2HBr(g)△H=-l02kJ·mol-1,则2HBr(g)
==H2(g)十Br2(g)△H=十102k·mol,C项正确;
H2(g)+Br2(1)=2HBr(g)△H=-72kJ·mol-1表示
1mol氢气分子和1mol液溴分子完全反应放出72kJ热量,
D项错误。
7.DH2的燃烧热△H=(一572kJ·mol1)÷2=
一286kJ·mol1,A项错误;焓变等于反应物中总键能与
产物中总键能之差,该项对应的热化学方程式为2H,(g)十
O,(g)—2H,O(I)△H=-572kJ·mo厂1,在用键能计
算反应热时,有关物质均为气体,而H2。为液态,不能计算,
B项错误:物质的量相同时,甲烷完全燃烧放出的热量更多,
因为△H为负值,C项错误:C(s)十2H2(g)=CH,(g)
△H=(-572-394+891)kJ·mol1=-75kJ·mol-1,D
项正确。
8.BCO燃烧的热化学方程式为2CO(g)十O2(g)一一2CO2(g)
△H=[(-393×2)-(-110×2+0)]k·mol-1=
一566k·mol1,A正确;表示H2燃烧热的热化学方程式
为H,(g)十20,(g)=H,O(D△H=[(-286)-(0
2×0]kJ·mol1=-286k·mol1,B错误;C,H的相
对能量为一84kJ·mol1,C,H,的相对能量为52kJ·mol厂1,物
质具有的能量越低,稳定性越强,因此CH比C,H,稳定,C
正确;CO(g)+H,O(g)一CO,(g)十H2(g)△H=
[(-393+0)-(-110-242)]kJ·mol1=-41kJ·mol-1,
是放热反应,D正确。
9.C非金属性越强的元素简单气态氢化物稳定性越强,O的
非金属性大于S,推知热稳定性:H2O>H2S,A正确;由题图
可知,两步反应均为放热反应,所以反应物化学键断裂吸收
的能量小于生成物化学键形成放出的能量,B正确;由题图
可知,第一步热化学反应为HS0g)十号0,(g)一S)十
HO(g)△H=-221.19k·mo1,第二步反应为S(s)+
号0.(g)+H0(g)—s0(q)+2H(ag)△H-
-585.20kJ·mol1,根据盖斯定律,两步反应式相加,得
HS(g)十2O2(g)=2H(ag)十SO片(ag)△H=
一806.39kJ·mol1,C错误:结合S(s)的燃烧热可得到代
表S(s)的燃烧热的热化学方程式,再结合第一步热化学方程
式,根据盖斯定律可求算2HS(g)十3O2(g)一2SO2(g)十
2H,O(g)的△H,D正确。
10.B所生成的产物中水应为液态,即C2H,的燃烧热△H
为一bkJ·mol1,A项错误;根据键能计算反应热,△H1=
(413×4+610十3x)-(798×4+463×4)=-a,解得x=
272巴B项正南:根据益新定律,由(①-②)X3可得
3
H,0I)-H,0(g)△H=2h-a)k灯·mol',C项错
误;当有4VA个C一H断裂时,1molC,H1参与反应,若生
成H2O(g)放出akJ热量,若生成H2O(I)放出bk热量,
D项错误。
11.(1)2NH3 (g)+CO2 (g)-H2 NCOONH (s)AH=
Ea1一E2
(2)1.73H*十O一HO旁(或C,H十H*十O-
HO十C3H)2H2O2—=2H2O+O24
解析:(1)由第一步反应的能量变化示意图可知,第一步反
应的热化学方程式为2NH(g)十CO,(g)一
H,NCOONH,(s)AH=Ea1-Ee。两步反应中第二步反
应是生产尿素的决速步骤,说明第二步反应是慢反应,控制
总反应速率,故第二步反应的活化能比第一步反应的活化
能大。(2)该反应历程中的决速步骤为慢反应,活化能越
大,反应速率越小,根据题图2,活化能最大的为过渡态I,
能垒(活化能)为1.73eV。该历程中最低能垒对应步骤的
化学方程式为H*十O章一HO或C3H警十H*十O警一
HO十C:H跨。该历程中的产物之一为过氧化氢,其不稳
定易分解,故可能发生的反应为2HO2=2H2O十O2个。
12.(1)-911.9(2)3H2(g)+6C(石墨,s)—C6H6(1)
△H=+49.1kJ·mol
(3)①83②E0(g)=一AA(g)△H=-102k·mol-1
参考答案525
解析:(1)根据盖斯定律,由①十②十2×③可得反应CaO(s)十
2A1(s)+7HOI)—Ca2+(aq)+2[A1(OHD1](aq)+3H(g),
则△H,=△H,十△H,+2△H3=(一65.17kJ·mol厂1)+
(-16.73k灯·mol-1)十2×(-415.0kJ·mol-1)=
-911.9kJ·mo1。(2)由题给燃烧热数据可得,①H2(g)
20,(g)-H,0(1D△H1=-285.8kJ·mo1,②C(石
墨,s)十0,(g)-C02(g)△H2=-393.5k·mol1,
®C,H(D+0,(g)—6C0,(g)+3H,0)△H,=
-3267.5kJ·mol1,根据盖斯定律,目标化学方程式可由
3×①十6×@-③得到,其△H=(-285.8kJ·mol1)×
3+(-393.5k·mol1)×6-(-3267.5kJ·mol-1)=
十49.1kJ·mol1,故H2(g)与C(石墨,s)生成CH(1)的
热化学方程式为3H2(g)十6C(石墨,s)=C:H。(1)
△H=十49.1k·mol1。(3)①过渡态物质的总能量与反应物
的总能量的差值为活化能,中间体OMIC生成吸附态EO(ds)
的活化能为(-93kJ·mol厂1)-(-176k·mol1)=
83kJ·mol1。②由题图可知,EO(g)生成AA(g)放出的热量
为(-117kJ·mol1)-(-219k灯·mol)=102k灯·mol,
故热化学方程式为EO(g)-一AA(g)△H=-102k·mol1。
训练31原电池化学电源
1.D该电池以碳纳米管为正极、锌线为负极,放电时消耗二氧
化碳,同时生成天然气,二氧化碳转化为天然气,碳元素化合
价由十4变为一4,二氧化碳发生还原反应,则二氧化碳在正
极得电子,Zn在负极失电子。由分析可知,正极上,二氧化
碳得电子生成甲烷,碳纳米管不参与电极反应,A项错误;负
极发生氧化反应,B项错误;原电池中,阳离子向正极移动,C
项错误;由分析可知,正极上,二氧化碳得电子生成甲烷,故
正极产物为CH1,D项正确。
2.D如题图所示,干电池为锌锰干电池,工作时锌在负极失去
电子,被氧化,MO2在正极得到电子被还原,不可充电,属
于一次电池;铅酸蓄电池以铅作负极,氧化铅作正极,为可充
电电池,属于二次电池;氢氧燃料电池中氧气在正极反应,氢
气在负极反应,属于燃烧电池,据此答题。根据分析知,上述
电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池,A正确;干电
池中锌作负极,锌原子失去电子,被氧化生成Z+,故干电
池在长时间使用后,锌筒可被破坏,B正确;氢氧燃料电池不
需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内,且工作的最终产
物是水,故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源,C
正确;铅酸蓄电池工作时,铅作负极,电极反应式为Pb
2e十SO—PbSO1,每通过2mol电子,负极质量增加
96g,D错误。
3.BO,在Pt得电子发生还原反应,Pt为正极,C1在Ag极
失去电子发生氧化反应,Ag为负极。由分析可知,CI厂在Ag
极失去电子发生氧化反应,Ag为负极,A错误;电子由负极
Ag经活性炭流向正极Pt,B正确;溶液为酸性,故Pt表面发
生的电极反应为O2十4H十4e一2H2O,C错误;每消耗
标准状况下11.2L的O2,转移2mol电子,而2molC1失
去2mol电子,故最多去除2 mol Cl-,D错误。
4.C从题图中可知,BiVO,电极上SO?失电子生成SO,
因此BiVO1电极为负极,Pt电极上H2O转化为H2,Pt电极
为正极。该装置是原电池装置,将光能转化为化学能和电
能,A正确;由分析知,Pt电极作正极,发生还原反应,B正
确;由分析知,电子从负极经外电路流向正极,电子流向:
BiVO,电极→外电路→Pt电极,C错误;BiVO1电极上
SO失电子生成SO,碱性条件下电极反应式为SO3
2e+2OH=SO号-+H,O,D正确。
526红闪·讲与练·高三化学·基础版
5.C电子不能在电池内电路流动,只能在外电路中流动,故A
错误;电极b上氧气得电子,生成02一,而电极a需要O2-作
为反应物,故O-由正极(电极b)流向负极(电极a),故B错
误;甲烷所在电极a为负极,电极反应为CH,十4O一8e=
CO2十2HO,故C正确;1molO2得4mol电子生成2mol
O2-,故当固体电解质中有1molO2-通过时,电子转移
2mol,故D错误。
6.D燃料电池中,通入氧气的电极为正极,在碱性条件下,发
生的电极反应为O2十4e十2H2O一4OH,加入燃料肼
的电极为负极,发生反应N2H,一4e十4OH一4H2O十
N2,该反应的总电极反应式为N,H1十O,—N,十2H,O。
任何实用电池都不可能将化学能完全转变为电能,A错误:
由题图可知,放电时负极反应消耗OH,DH减小,B错误;
由分析可知,负极反应式是N2H,一4e十4OH—N2十
4H2O,C错误;该电池放电总反应是N2H1十O2一N2十
2H2O,即负极消耗的NaOH与正极生成的NaOH物质的量
相等,D正确。
7.D装置I中的反应:AsO月-十2I十2H+=一AsO:十I,+
HO,当加入适量浓盐酸时,平衡向右移动,但两极都是碳
棒,不发生原电池反应,所以甲组操作时,电流表(A)指针不
会发生偏转,但由于【浓度增大,所以溶液颜色变深;向题
图ⅡB烧杯中加入NaOH溶液,Cg上发生:AsO一2e十
2OH一AsO十H2O,电子沿导线到C1,C1上发生反
应:I2十2e一2I,所以C2为负极,C1为正极。
8.C微生物燃料电池(MFC)为原电池,石墨电极上有机基质
失电子产生CO2,碳元素化合价升高,作为负极,题干说明
Ag2。电极为正极,溶液保持电中性,因此负极产生的H会
转移到正极消耗,电池工作过程中有机废水的H基本不
变,A正确;H带正电荷,从负极穿过质子交换膜向正极迁
移,即H穿过质子交换膜向右迁移,B正确:AgO电极为
正极,得到电子发生还原反应,电极反应式为AgO十2e十
2H+—2Ag十H,O,C错误;通常微生物在高温条件下会失
去活性,故该电池在高温下不能正常工作,D正确。
g.C由题图可知,放电时,电极a上MnO2转化为Mn+,发
生还原反应,电极b上CuS转化为S和Cu+,发生氧化反
应,则电极a为正极,电极b为负极;充电时,电极a上Mn+
转化为MnO2,发生氧化反应,电极b上S和Cu+转化为
Cu2S,发生还原反应,则电极a为阳极,电极b为阴极,A错
误。充电时,电极a为阳极,电极反应为Mn2+十2H2O一2e
一MnO,十4H,阳极附近溶液的pH减小,B错误。放电
时,电极b为负极,电极反应为Cu2S-4e一S十2Cu+,C
正确。放电时,溶液中Cu向正极移动,即向电极a方向迁
移,D错误。
10.D根据放电时电流方向可知,放电时为原电池,电极A是
负极,B是电池的正极,负极上Na失电子生成Na,负极反
应式为Na一e—Na,正极反应式为2Na十xS十2e
—NaS,电池总反应为2Na十xS—Na2S,放电时阳
离子移向正极、阴离子移向负极:充电时为电解池,原电池
正、负极接电源的正、负极,负极变为阴极,正极变为阳极,
阴极反应为Na十e一Na,阳极反应为NagS.-2e—
2Na十xS,据此分析解答。由分析可知,充电时,电极A
连接电源的负极,N得到电子,发生还原反应,电极反应
为Na十e一一Na,A正确;由分析可知,充电时,电极B
与电源正极相连,为阳极,发生氧化反应,电极反应为
NaS,一2e一xS十2Na,B正确;放电时,当熔融多硫化
钠盐反应转移1mol电子时,电极A是负极,负极反应式为
Na-e—Na,则有1 mol Na流向正极,即电极A中液
态钠减轻1mol×23g·mol1=23g,C正确:放电时,增大