内容正文:
专题03 化学反应与能量变化
3大高频考点概览
考点01 能量的相互转化
考点02 化学键
考点03 原电池
地 城
考点01
能量的相互转化
1.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期中)下列关于能量及其转化的认识错误的是
A.煤、石油和天然气短期内不可再生 B.火力发电过程中,化学能直接转化为电能
C.镍氢电池放电时,化学能主要转化为电能 D.太阳能和地热能都是新能源
【答案】B
【详解】A.煤、石油和天然气属于化石燃料,形成需数百万年,短期内不可再生,A正确;
B.火力发电需经过化学能→热能→机械能→电能的多次转化,而非直接转化,B错误;
C.镍氢电池放电时,化学能通过氧化还原反应主要转化为电能,C正确;
D.太阳能和地热能属于清洁、可持续的新能源,D正确;
故选B。
2.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期中)下列反应中,既是吸热反应又是氧化还原反应的是
A.灼热的炭和CO2的反应 B.和NH4Cl的反应
C.盐酸和NaHCO3的反应 D.镁条和盐酸的反应
【答案】A
【详解】A.灼热的炭和CO2反应生成CO,碳的化合价从0价(C)变为+2价(CO),CO2中的C从+4价变为+2价,存在化合价变化,属于氧化还原反应;该反应需高温条件,为吸热反应,A正确;
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应吸热,但反应中所有元素化合价均未变化,不属于氧化还原反应,B错误;
C.盐酸与NaHCO3反应生成CO2、H2O和NaCl,无元素化合价变化,属于非氧化还原反应,该反应为吸热反应,C错误;
D.镁条与盐酸反应为置换反应(Mg被氧化,H+被还原),属于氧化还原反应,但该反应剧烈放热,D错误;
故选A。
3.(24-25高一下·吉林长春·期中)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是
A.图1所示装置可将化学能转化为电能
B.图2可表示晶体与晶体反应的能量变化
C.图3所示的锌锰干电池中在正极发生还原反应
D.图4表示等质量的金刚石、石墨在氧气中完全燃烧时放出的热量相等
【答案】C
【详解】A.图1没有形成闭合电路,所示装置不能构成原电池,不能将化学能转化为电能,A错误;
B.图2所示为放热反应,晶体与反应为吸热反应,B错误;
C.锌锰干电池中锌作负极,发生氧化反应,作正极,发生还原反应,C正确;
D.由反应物的总能量与生成物的总能量差可以计算得到反应放出的能量,由图可以看出两者不相同,等质量的金刚石放热更多,D错误;
故选C。
4.(24-25高一下·吉林四平·期中)下列反应或变化过程放热的个数为
①与晶体反应 ②汽油燃烧 ③石灰石高温分解 ④灼热的炭和二氧化碳反应生成一氧化碳 ⑤生石灰和水反应生成熟石灰 ⑥镁条在氮气中燃烧
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【详解】① Ba(OH)2与NH4Cl晶体的反应为吸热反应;
② 汽油燃烧释放热量,为放热反应;
③ 石灰石高温分解需持续加热,为吸热反应;
④ 灼热炭与CO2反应生成CO为吸热反应;
⑤ 生石灰与水反应生成熟石灰剧烈放热,为放热反应;
⑥ 镁在氮气中燃烧为放热反应;
综上,放热反应为②、⑤、⑥,共3个;故选B。
5.(24-25高一下·吉林长春·期中)近年来,我国新能源产业蓬勃发展,下列说法错误的是
A.理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点
B.氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点
C.铅酸蓄电池、锂离子电池等常见电池都是二次电池
D.太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置
【答案】D
【详解】A.化石燃料的使用对环境造成严重的污染、且储量有限,因此理想的新能源需具备资源丰富、可再生、无污染等特点,A正确;
B.氢氧燃料电池产物为水,能量转化率高且无污染,B正确;
C.铅酸蓄电池和锂离子电池均可充电重复使用,属于二次电池,C正确;
D.太阳能电池将光能(太阳能)直接转化为电能,而非化学能,D错误;
故选D。
6.(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)下列有关反应热的说法正确的是
A.浓H2SO4稀释是放热反应
B.灼热的炭与二氧化碳反应是吸热反应
C.吸热反应需不断从外界获得能量,放热反应不需从外界获得能量
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
【答案】B
【详解】A.浓硫酸稀释是物理过程,并非化学反应,因此不属于放热反应,A错误;
B.灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳,需持续吸热才能进行,属于吸热反应,B正确;
C.吸热反应需要外界提供能量启动,但并非所有吸热反应都需持续供能;放热反应也可能需要初始能量(如点燃),C错误;
D.ΔH由反应的始态和终态决定,与光照或点燃条件无关,因此其ΔH相同,D错误;
故选B。
7.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)下列设备工作时,主要是将化学能转化为热能的是
A.高温煅烧石灰石制生石灰
B.燃气灶煮饭
C.太阳能电池发电
D.太阳能集热器提供热水
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.高温煅烧石灰石制生石灰主要是热能转化为化学能,A不符合题意;
B.天然气燃烧主要是将化学能转化为热能,B符合题意;
C.太阳能电池将太阳能主要转化为电能,C不符合题意;
D.太阳能集热器主要是太阳能转化为热能,D不符合题意;
故选B。
8.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)下列说法正确的是
A.可逆反应达到最大限度后,正、逆反应速率均为0
B.对于放热反应,升高温度不能提高其化学反应速率
C.所有放热反应放出的能量都可以通过设计成原电池转化为电能
D.高炉炼铁的尾气中总是存在一定量的,这与反应过程可逆有关
【答案】D
【详解】A.可逆反应达到平衡时,正、逆反应速率相等但不为0,反应处于动态平衡,A错误;
B.升高温度会提高所有反应的速率(无论放热或吸热),B错误;
C.只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池,非氧化还原的放热反应(如中和反应)无法实现,C错误;
D.高炉炼铁中CO与Fe2O3的反应是可逆的,达到平衡后仍有CO残留,D正确;
故选D。
9.(24-25高一下·吉林四平·期中)在恒容密闭容器中进行反应:,反应的能量变化如图所示。下列有关判断正确的是
A.M的能量一定高于Q的能量
B.增大N的用量能加快反应速率
C.使用高效催化剂能提高M的转化率
D.2molM(g)和1molN(s)反应生成3molQ(g)时放出热量
【答案】D
【详解】A.根据题中图示可知,和的总能量高于的总能量,无法判断等物质的量的和能量的高低,A错误;
B.是纯固体,增大的用量不能加快反应速率,B错误;
C.使用催化剂只能改变反应速率,不能影响反应限度因此不能改变物质的转化率,C错误;
D.根据能量变化图像可知,该反应反应物能量高于生成物能量为放热反应,即和反应生成时放热,D正确,符合题意;
故选D。
10.(24-25高一下·吉林四平·期中)热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。按要求回答下列问题:
(1)下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是_______(填字母)。
A.浓硫酸的稀释 B.Na与水反应 C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
(2)C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.9 kJ/mol。
①该反应属于_______(填“放热”或“吸热”)反应,反应中反应物的总能量_______(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
②稳定性:石墨_______(填“大于”或“小于”)金刚石。
(3)0.5 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态B2O3和液态水,放出1082.5 kJ热量,请写出乙硼烷燃烧的热化学方程式:_______。又已知 ,则33.6 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_______kJ。
(4)某实验小组取45 mL NaOH溶液和40 mL盐酸溶液进行实验,实验数据如下表所示。近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L盐酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g•℃)。
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.3
3
20.5
20.5
23.6
4
21.1
21.3
25.2
依据该学生的实验数据计算,该实验中生成1 mol H2O时的反应热△H=_______kJ/mol(计算结果保留一位小数)。实验测得的数据与57.3 kJ/mol有偏差,可能的原因是_______(请写出两点)。
【答案】(1)B
(2) 吸热 小于 大于
(3) B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165.0 kJ/mol 3049.5
(4) -55.1 实验装置保温、隔热效果差,或者操作缓慢,导致热量损失。
【分析】化学反应过程中放出或吸收的热量,不仅与反应的物质多少有关,还与物质的存在状态有关,在书写热化学方程式时,要注明物质的存在状态及与反应的反应物的物质的量相对应的热量。中和热是酸、碱发生中和反应产生1 mol H2O(l)时放出的热量。为减少实验误差,使测定值更接近真实值,要进行多次平行实验,分别测出每次实验的初始温度、终止温度,计算出每次实验的温度差,然后根据几次实验温度差数值大小,判断出有效实验数据,再计算出平均温度,利用Q=c·m·△t,计算出反应放出的热量,最后根据△H=-计算出中和热。利用操作及过程中热量损失及放出,判断实验误差。
【详解】(1)A.浓硫酸的稀释会放出大量热量,变化过程中没有产生新物质,因此该过程为物理变化,不是化学变化,A不符合题意;
B.Na与水反应产生NaOH、H2,反应过程中Na、H元素化合价发生了变化,因此反应属于氧化还原反应;由于发生反应时放出大量热量,因此反应同时属于放热反应,B符合题意;
C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应产生BaCl2、NH3·H2O、N2O,反应过程中没有元素化合价发生变化,因此反应不属于氧化还原反应;且发生反应时会吸收热量,因此该反应属于吸热反应,C不符合题意;
故合理选项是B;
(2)①根据热化学方程式可知:石墨转化为金刚石时会吸收热量,因此该反应为吸热反应;该反应为吸热反应,说明反应中所有反应物的总能量小于所有生成物的总能量;
②物质含有的能量越低,该物质的稳定性就越强。由于石墨转化为等质量的金刚石时要吸收能量,说明物质含有的能量:石墨<金刚石,故物质的稳定性:石墨>金刚石;
(3)0.5 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态B2O3和液态水,放出1082.5 kJ热量,则1 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态B2O3和液态水,放出热量为Q=1082.5 kJ×2=2165.0 kJ,故乙硼烷燃烧的热化学方程式为:B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165.0 kJ/mol;
33.6 L标准状况下乙硼烷(B2H6)的物质的量是n(B2H6)==1.5 mol,根据上述热化学方程式可知1.5 mol完全燃烧产生固态B2O3和液态水,放出热量Q=1.5 mol×2165.0 kJ/mol =3247.5 kJ,产生水的物质的量是n(H2O)=4.5 mol。根据题意 ,则4.5 mol液体水变为气态水,会吸收热量4.5 mol×44 kJ/mol=198 kJ,则1.5 mol完全燃烧产生固态B2O3和气态水,一共放出热量Q(放)=3247.5 kJ-198 kJ=3049.5 kJ;
(4)第1次实验开始平均温度为20.1℃,终止温度为23.3℃,温度差△t1=3.2℃;第2次实验开始平均温度为20.3℃,终止温度为23.3℃,温度差△t2=3.0℃;第3次实验开始平均温度为20.5℃,终止温度为23.6℃,温度差△t3=3.1℃;第4次实验开始平均温度为21.2℃,终止温度为25.2℃,温度差△t4=4.0℃;可见,第4次实验数据偏差较大,应该舍弃,则前3次实验平均温度差△t==3.1℃,由于NaOH与HCl发生反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,n(NaOH)>n(HCl),所以该反应放出热量的多少及产生H2O的物质的量要以不足量的HCl为标准计算,n(H2O)=n(HCl)=0.50 mol/L×0.040 L=0.020 mol,反应放热Q=c·m·△t=4.18×10-3 kJ/(g·℃)×(45+40) g×3.1℃=1.10143 kJ,则该实验中生成1mol H2O时的反应热△H=-=-55.07 kJ/mol≈-55.1 kJ/mol,实验测得的数据与57.3 kJ⋅mol-1有偏差,可能原因是:由于实验装置保温、隔热效果差,或者实验操作缓慢,导致热量损失。
地 城
考点02
化学能
1.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期末)正交硫和单斜硫是硫元素的两种常见单质,一定条件下正交硫转化为单斜硫要吸收能量。下列说法正确的是
A.Cu与S在加热的条件下充分反应,生成CuS
B.1molS(正交)比1molS(单斜)的总能量高
C.等质量的正交硫和单斜硫在O2中完全燃烧,前者释放的能量更多
D.正交硫比单斜硫稳定
【答案】D
【详解】A.由于硫的氧化性较弱,所以Cu与S加热反应生成,而非CuS,A错误;
B.正交硫转化为单斜硫吸热,说明单斜硫的能量更高。因此,1mol正交硫的总能量低于单斜硫,B错误;
C.燃烧释放的能量由焓变决定。正交硫的焓较低,其燃烧的,而单斜硫的。由于,单斜硫的更小,释放能量更多。因此,等质量的正交硫燃烧释放的能量更少,C错误;
D.能量越低的物质越稳定。正交硫的焓低于单斜硫,故正交硫更稳定,D正确;
故选D。
2.(24-25高一下·吉林松原·期中)化学反应的能量变化如图所示。
下列叙述正确的是
A.该反应需要在加热条件下才能进行
B.反应物的总能量比生成物的总能量高
C.该反应每生成个气体分子吸收约能量
D.破坏反应物中化学键所需的能量低于形成生成物中化学键释放的能量
【答案】C
【详解】A.反应是吸热还是放热与反应条件无关,从图像可以看出该反应是吸热反应,不能确定该反应是否需要在加热条件下才能进行,A错误;
B.由图可知反应物的总能量比生成物的总能量低,B错误;
C.2.408×1024个AB气体分子的物质的量为,依据图像分析判断1molA2和1molB2反应生成2molAB气体分子时需要吸收(a−b)kJ的热量,则每生成4molAB气体分子时吸收2(a−b)kJ的热量,C正确;
D.从图像可以看出该反应是吸热反应,破坏反应物中化学键所需的能量高于形成生成物中化学键释放的能量,D错误;
故选C。
3.(24-25高一下·黑龙江黑河·期中)下列说法正确的是
A.1mol(g)和1mol(g)完全反应放出的能量为
B.图可表示固体与固体混合并搅拌的能量变化
C.由图可得出石墨比金刚石稳定
D.反应中断裂化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
【答案】C
【详解】A.图1中,1mol(g)和1mol(g)完全反应生成,断键吸收能量,成键释放能量,则吸收的能量为,A错误;
B.图表示反应放出能量,而固体与固体混合反应吸热,B错误;
C.由图可知,石墨总能量比金刚石低,能量越低越稳定,所以石墨比金刚石稳定,C正确;
D.图为放热反应,反应中断裂化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量,D错误;
故选C。
4.(24-25高一下·黑龙江大庆·期中)化学反应中不仅伴随着物质的变化还伴随能量的变化,下列说法正确的是
A.已知;,则
B.含的浓溶液与足量NaOH反应,放出的热量即为中和反应反应热
C.化学反应中的能量变化的大小与反应物的质量多少无关
D.热化学方程式和化学方程式中的化学计量数的意义不完全相同
【答案】D
【详解】A.S(g)转化为S(s)会释放热量,因此S(g)燃烧生成SO2的放热量(ΔH1)比S(s)燃烧生成SO₂的放热量(ΔH2)更大,由于ΔH为负值,ΔH1更小,故ΔH1 < ΔH2,A错误;
B.浓硫酸与NaOH反应时,浓硫酸稀释会额外放热,导致总放热量超过中和反应的反应热,B错误;
C.化学反应的能量变化与反应物质量成正比,例如燃烧更多物质会释放更多热量,C错误;
D.热化学方程式的计量数可表示物质的量且影响ΔH值,而普通化学方程式的计量数仅表示比例,意义不同,D正确;
故选D。
5.(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)下列热化学方程式及有关应用的叙述中,正确的是
A.甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
B.若C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则石墨比金刚石稳定
C.已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为57.3kJ·mol-1,则 ΔH=-57.3 kJ·mol-1
D.500℃、30MPa下,热化学方程式为: ΔH=-92kJ·mol-1,则将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热46kJ
【答案】B
【详解】A.1mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量称为燃烧热,H的指定产物为H2O(l),C的指定产物为CO2(g),甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1,A错误;
B.若C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则等物质的量C(石墨,s)比C(金刚石,s)能量低,石墨比金刚石稳定,B正确;
C.已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为57.3kJ·mol-1,则H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,Ba2+和反应生成BaSO4也放出热量,故 ΔH<-57.3 kJ·mol-1,C错误;
D.500℃、30MPa下,热化学方程式为: ΔH=-92kJ·mol-1,指500℃、30MPa下,1mol N2和3molH2完全反应生成2molNH3(g)放出92kJ的热量,该反应是可逆反应,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)氨气的物质的量小于1mol,放出的热量小于46kJ,D错误;
答案选B。
6.(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)中华优秀传统文化涉及了很多化学知识,下列说法不正确的是
A.“落红不是无情物,化作春泥更护花”蕴含着自然界中的碳、氮等元素的循环
B.“蜡炬成灰泪始干”描述的是化学变化,反应物总能量大于生成物总能量
C.古籍中名曰“强水性最烈,能蚀五金……,惟玻璃可盛”,这里的强水指的是盐酸
D.“凡白土曰垩土,为陶家精美启用”,其中“陶”是传统硅酸盐材料
【答案】C
【详解】A.落花分解为春泥的过程涉及有机物矿化,释放碳、氮元素,参与自然循环,A正确;
B.蜡烛燃烧是放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,B正确;
C.盐酸无法腐蚀所有金属(如金),而“强水”应指硝酸或王水,C错误;
D.陶瓷是三大硅酸盐材料之一,D正确;
故选C。
7.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)氧化铝陶瓷的主要成分是,经高温煅烧可转化为,该转化属于化学变化,其能量变化过程如图所示,下列说法错误的是
A.过程吸热 B.比稳定
C.到的转化是放热过程 D.过程有新化学键的生成
【答案】B
【详解】A.过程是化学键断裂的过程,化学键断裂要吸收热量,A正确;
B.的能量高,稳定性比差,B错误;
C.由图可知,到的转化是放热过程,C正确;
D.过程是新化学键形成的过程,D正确;
故选B。
8.(24-25高一下·吉林松原·期中)下列有关热化学方程式的说法正确的是
A.已知 ,则甲烷的燃烧热为890.3kJ
B.在25℃和下,4g硫粉在中完全燃烧生成,放出37kJ热量,则硫粉燃烧的热化学方程式为
C.已知 ,则含的氢氧化钠溶液与含的浓硫酸混合放出57.3kJ的热量
D.已知:500℃,下, ,将和过量的在此条件下充分反应,放出热量
【答案】B
【详解】A.1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水,根据热化学方程式:可知,产物为气态水,不能表示燃烧热,A错误;
B.4g硫(0.125mol)燃烧放热37kJ,则1mol硫燃烧放热37×8=296kJ,热化学方程式为:,B正确;
C.浓硫酸稀释会额外放出热量,放出总热量应大于57.3kJ,C错误;
D.合成氨为可逆反应,实际放热量小于理论值0.5a kJ,D错误;
故选B。
9.(24-25高一下·吉林松原·期中)下列有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是
A.下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放出热量,其热化学方程式为:
B.稀醋酸与稀溶液反应:
C.已知,则
D.的燃烧热为,则
【答案】D
【详解】A.和反应属于可逆反应,在该条件下,将和置于密闭的容器中充分反应参加反应的小于生成的物质的量小于,当放出热量为,可知当完全反应时放出的热量大于,即,A错误;
B.醋酸为弱酸属于弱电解质应写成化学式,醋酸电离会吸热,因此,B错误;
C.相同量的碳完全燃烧生成二氧化碳放出的能量大于碳不完全燃烧生成一氧化碳放出的能量,则,C错误;
D.燃烧热是可燃物完全燃烧生成指定产物放出的能量,已知的燃烧热为,可写出,即,D正确;
故选D。
10.(24-25高一下·辽宁大连·期中)两种制备硫酸的途径如图(反应条件略)。下列说法正确的是
A.已知,,则
B.含的稀溶液与足量NaOH的稀溶液反应,放出的热量可能小于57.3kJ
C.;可代表硫固体的燃烧热。
D.若,则的能量小于和的总能量
【答案】B
【详解】A.SO2(g)转化为SO2(l)需要放出热量,则1molSO2(g)的能量大于1molSO2(l)的能量,根据ΔH=生成物总能量-反应物总能量,所以, 则 ,A错误;
B.中和热是指强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量,因含的稀溶液的体积未知,则含的 H2SO4稀溶液与足量NaOH 的稀溶液反应,放出的热量可能小于57.3kJ,B正确;
C.燃烧热是指在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,硫元素的指定产物是SO2(g),不是SO2(l),则,不能代表硫固体的燃烧热,C错误;
D.已知:、,两式相加可得反应:,且SO2(g)+H2O2(aq)=H2SO4(aq) ΔH1,根据ΔH=生成物总能量-反应物总能量,若,即1molH2O2(aq)的能量大于1molH2O(l)和的总能量,则2molH2O2(aq)的能量大于2molH2O(l)和的总能量,D错误;
故选B。
地 城
考点03
原电池
1.(24-25高一下·吉林四平·期中)下列装置中,不属于原电池的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.铜和三氯化铁可以反应,是自发的氧化还原反应,且该装置满足形成原电池的条件,是原电池,A正确;
B.电极为碳棒和铁棒,插入海水中,铁可以作为负极被氧化,且该装置满足形成原电池的条件,是原电池,B正确;
C.两个电极都是锌电极,不满足形成原电池的条件,不是原电池,C错误;
D.两烧杯分别含ZnSO4/Zn、CuSO4/Cu,盐桥连接,该装置中锌电极为负极,铜电极为正极,D正确;
故选C。
2.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期中)某同学设计如图所示的原电池。下列说法正确的是
A.工作一段时间,两电解质溶液pH 均减小
B.图1中Mg为负极,图2中Al为负极
C.图2中电子流向为Mg→稀硫酸→Al
D.利用原电池装置比较金属活动性时,应选择合适的电解质溶液
【答案】D
【分析】
图1中只有铝片可以和NaOH溶液反应,所以铝片为负极,电极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O;图2装置甲中Mg、Al都可以和硫酸反应,但Mg更活泼,所以镁片为负极,铝片为正极,原电池中阳离子流向正极,即氢离子向铝片移动,正极反应为2H++2e-=H2↑;
【详解】A.根据分析可知,图2中正极反应为2H++2e-=H2↑,pH增大,故A错误;
B.根据分析可知,图1中Mg为正极,图2中Al为正极,故B错误;
C.电子不能通过电解质溶液,故C错误;
D.根据分析可知,电解质不同,金属作正负极不同,故D正确;
故选D。
3.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)某小组同学进行如下实验:
实验序号
实验I
实验Ⅱ
实验装置
部分实验现象
锌片表面有气泡
铜片表面有气泡
下列说法正确的是
A.实验I中溶液不变色,实验Ⅱ中溶液变蓝色 B.实验Ⅱ中铜片上产生的气体为
C.实验I和Ⅱ均能实现化学能到电能的转化 D.实验Ⅱ中电子移动方向:铜片→导线→锌片
【答案】B
【分析】实验I中与稀硫酸反应生成和,不与稀硫酸反应;实验Ⅱ中、在稀硫酸中构成原电池,为原电池的负极,失去电子发生氧化反应生成,为正极,在正极得到电子发生还原反应生成,与稀硫酸不反应,据此回答问题;
【详解】A.根据分析,实验I和实验Ⅱ中溶液颜色均不变蓝,A错误;
B.验Ⅱ中、在稀硫酸中构成原电池,为正极,在正极得到电子发生还原反应生成,B正确;
C.实验I不能实现化学能到电能的转化,C错误;
D.实验Ⅱ中电子移动方向:锌片→导线→铜片,D错误;
故选B。
4.(24-25高一下·辽宁朝阳·期中)某化学兴趣小组自制盐水小彩灯(装置如图所示),在彩灯所连的纸片电池上滴几滴溶液,小彩灯就能亮起来。下列纸片电池的组合中能使小彩灯亮起来的是
选项
A
B
C
D
电极a
Fe
C
Al
Cu
电极b
Cu
C
Zn
Fe
溶液X
蔗糖溶液
NaCl溶液
乙醇溶液
CuSO4溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.蔗糖溶液不是电解质溶液,不能形成原电池,A错误;
B.正、负电极都是C,活泼性相同,不能形成原电池,B错误;
C.乙醇溶液不是电解质溶液,不能形成原电池,C错误;
D.Cu和Fe分别是两个活泼性不同的电极,硫酸铜溶液导电,且能发生自发的氧化还原反应,能构成原电池,让小彩灯亮起来,D正确;
故选D。
5.(24-25高一下·吉林长春·期中)是一种剧毒气体,对废气资源化利用的途径之一是回收能量并得到单质硫,反应原理为如图为质子膜燃料电池的示意图。下列说法错误的是
A.电池工作时,电子从电极a经过负载流向电极b
B.电极a上发生的电极反应式为
C.当反应生成时,理论上消耗了
D.当电路中通过4mol电子时,有4mol质子经质子膜进入正极区
【答案】C
【分析】从图上可以看出,电极a通入H2S生成S2的电极发生失电子的氧化反应,为负极,电极b通入氧气生成水的一极为正极,发生还原反应。
【详解】A.电极a中发生氧化反应生成,电极a是负极,电子从电极a经过负载流向电极b,A正确;
B.电极a上发生氧化反应生成,电极反应式为,B正确;
C.未指明气体是否处于标准状况,C错误;
D.根据电子守恒,当电路中通过4mol电子时,有4mol经质子膜进入正极区,D正确;
故选C。
6.(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)如图所示的全钒液储能电池装置,利用不同价态含钒离子对之间的氧化还原反应来实现化学能和电能的相互转化。下列说法错误的是
A.正极和负极可能是惰性电极
B.储能时,若转移2mol电子,则正极液储罐中增加4mol
C.该装置储能时电势高的电极的电极反应式为
D.该装置接负载时负极的电极反应式为
【答案】B
【分析】如图所示装置,放电时(原电池),正极得电子转化为VO2+,电极反应式为:,负极V2+失电子,电极反应式为:V2+-e-=V3+;储能时(电解池),阳极电极反应式为:,阴极电极反应式为:V3++e-= V2+。
【详解】A.由分析可知该装置无论是放电还是储能,电极均没有参加电极反应,故正极和负极可能是惰性电极,A正确;
B.储能时为电解池装置,根据电极反应,转移2mol电子,正极区消耗4molH+ ,同时使正极区减少2mol正电荷,为了保持溶液呈电中性,有2mol H+移向正极,故正极液储罐中的变化量不是4mol,B错误;
C.储能时为电解池装置,电势高的一极为阳极,电极反应式为:,C正确;
D.装置接负载时为原电池装置,负极的电极反应式为,D正确;
答案选B。
7.(24-25高一下·黑龙江黑河·期中)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。说法错误的是
A.图甲:电流从多孔碳材料经导线流向锂
B.图乙:锌锰干电池将化学能转化成电能,电池内的阳离子向正极移动
C.图乙:在使用锌锰干电池的过程中,被还原
D.图丙:正极的电极反应式为
【答案】D
【详解】A.通氧气的电极为正极,锂电极为负极,电流由多孔碳材料经导线流向锂,A正确;
B.在使用锌锰干电池的过程中,将化学能转化成电能,Zn为负极,为正极,阳离子由负极向正极移动,B正确;
C.在使用锌锰干电池的过程中,Zn为负极,为正极,得到电子被还原,C正确;
D.铅蓄电池正极的电极反应式为,D错误;
故选D。
8.(24-25高一下·内蒙古呼和浩特·期中)有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是
图I 普通锌锰电池
图II 碱性锌锰电池
图III 铅酸蓄电池
图IV 银锌纽扣电池
A.图Ⅰ所示电池中,MnO2作催化剂
B.图Ⅱ所示电池中负极电极反应为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
C.图Ⅲ所示装置工作过程中,负极的质量逐渐减少
D.图Ⅳ所示电池中,Zn是还原剂,在电池工作过程中被还原
【答案】B
【详解】A.该干电池中,Zn为负极失电子,MnO2为正极得电子作氧化剂,A错误;
B.图Ⅱ所示电池中,得电子生成MnOOH和OH-,所以做正极,锌做负极,电极反应为:,故B正确;
C.图Ⅲ所示装置工作过程中,负极发生反应Pb-2e-+=PbSO4,质量逐渐增大,故C错误;
D.图Ⅳ所示电池中,Zn是还原剂,在电池工作过程中被氧化,故D错误;
故选B。
9.(24-25高一下·辽宁大连·期中)用黑磷替代石墨,制成的锂离子电池(结构如图),有望解决电动车的续航、充电、耐用三大瓶颈难题,让新能源汽车得到更大的实用性发展。下列说法错误的是
电池反应式:
A.放电时,B极电势低于A极电势
B.放电时,正极电极反应式:
C.放电时,当电路中转移电子时,理论上黑磷质量增加
D.充电时,A极与电源的正极相连
【答案】C
【分析】由总反应方程式可知,放电时,B电极为原电池的负极,LixP6在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子和P6,电极反应式为,A电极为正极,锂离子作用下Li1−xFePO4在正极得到电子发生还原反应生成LiFePO4,电极反应式为,充电时,与直流电源正极相连的A电极为电解池的阳极,B为阴极,据此回答。
【详解】A.由分析可知,放电时,A为正极,B为负极,故B极电势低于A极电势,A正确;
B.由分析可知,放电时,A电极为正极,锂离子作用下Li1−xFePO4在正极得到电子发生还原反应生成LiFePO4,电极反应式为,B正确;
C.由分析可知,放电时,B电极为原电池的负极,LixP6在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子和P6,电极反应式为,电路中转移电子时,理论上黑磷质量减小1.4g,C错误;
D.由分析可知,充电时,与直流电源正极相连的A电极为电解池的阳极,D正确;
故选C。
10.(24-25高一下·吉林松原·期中)我国提出争取在2030年前实现碳达峰,2060年实现碳中和,这对于改善环境,实现绿色发展至关重要。如何降低大气中的含量及有效地开发利用引起了全世界的普遍重视。
(1)如图为C及其氧化物的变化关系图,若①变化是置换反应且涉及金属,则其化学方程式可以是___________。
(2)把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ:
途径Ⅱ:先制成水煤气:
再燃烧水煤气:
则途径Ⅰ放出的热量___________(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量;、、、的数学关系式是___________。
(3)我国在2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。
Ⅰ.已知中的C与O之间为三键连接,甲醇结构式为,且合成甲醇的主要反应原理为 。下表所列为常见化学键的键能数据:
化学键
键能/()
348
414
436
326.8
1032
464
则该反应的___________。
Ⅱ.微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇()微生物燃料电池(如图所示)中,电解质溶液呈酸性。
①该电池中,外电路电流的流动方向为___________(填“从A到B”或“从B到A”)。
②B电极附近氧气发生的电极反应为___________。
③该燃料电池工作一段时间后,右室电解质溶液pH___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化:。
已知:
则的___________。
【答案】(1)
(2) 等于
(3) 从B到A 不变
(4)
【详解】(1)①是置换反应可以是碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,也可以是碳与金属氧化物反应生成金属单质和一氧化碳,故反应化学方程式可以是;故答案为:。
(2)根据盖斯定律可知,,所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量,且;故答案为:相等,。
(3)Ⅰ.通过键能计算焓变,ΔH=反应物总键能−生成物总键能,则反应的 故答案为:-128.8。
Ⅱ.燃料电池中燃料在负极放电,氧气在正极放电,A电极作负极,发生氧化反应,酸性条件下的电极反应式为:, B电极作正极,发生还原反应,酸性条件下的电极反应式为:,回答下列问题;
①外电路中电流方向是从正极流向负极,即从B到A;故答案为:从B到A。
②B电极附近氧气发生的电极反应为:;故答案为:。
③该燃料电池工作一段时间后,右室发生的电极反应式为:,当转移4mol时,消耗4mol,转移过来4mol,电解质溶液不变,pH不变;故答案为:不变。
(4)已知: ,,目标反应得到,根据盖斯定律可知故答案为:。
1.(24-25高一下·辽宁大连·期中)下列实验操作、现象及解释或结论都正确且有因果关系的是
实验操作
实验现象
解释或结论
A
工业上用与焦炭在高温条件制备粗硅
生成气体,得到黑色固体粗硅
非金属性:
B
向久置的溶液中加入足量溶液,再加入足量稀硝酸
先出现白色沉淀,后沉淀不溶解
久置的全部被氧化
C
向两支试管中分别加入和的溶液,再分别通入足量,记录溶液褪色所需的时间
溶液褪色所需时间更短
其他条件相同时,增大反应物浓度,化学反应速率加快
D
往烧杯中加入约研细的晶体和晶体,并将烧杯放在滴有水的玻璃片上,用玻璃棒迅速搅拌
有刺激性气味气体生成,烧杯底部结冰,与玻璃片粘在一起
吸热反应不一定要加热才能进行
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.工业上用SiO2与焦炭反应生成CO和粗硅,该反应体现碳的还原性,而非金属性比较需依据最高价氧化物对应酸性或氢化物稳定性,结论错误,A不符合题意;
B.久置的Na2SO3溶液中加入BaCl2和稀硝酸,生成的沉淀不溶解,因硝酸将部分未氧化的氧化为,无法证明Na2SO3全部被氧化,结论不严谨,B不符合题意;
C.等体积高浓度KMnO4溶液褪色时间不一定更短,浓度高时反应物总量更多,褪色时间可能更长,结论的因果关系不成立,C不符合题意;
D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体反应吸热,导致结冰,说明吸热反应无需加热即可进行,现象与结论均正确,D符合题意;
故选D。
2.(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)化学为人类生活、生产等领域赋能。下列说法错误的是
A.“三月打雷麦谷堆”是指在雷电作用下N₂最终可转化成被农作物吸收的化合态氮
B.《劝学》中记载“冰,水为之,而寒于水”,说明冰的能量低于水,冰变为水属于吸热反应
C.月壤中的“嫦娥石”,其主要成分属于无机盐
D.量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体
【答案】B
【详解】A.雷电作用下N2转化为NO,最终生成硝酸盐,可被植物吸收,A正确;
B.冰变为水是吸热过程,但属于物理变化而非吸热反应,B错误;
C.嫦娥石含磷酸根和金属离子,属于无机盐,C正确;
D.螺旋碳纳米管和石墨烯均为碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,D正确;
故选B。
3.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)下列所示的四个图像中,能正确反映对应变化关系的是
A.甲烷在空气中燃烧过程中的能量变化
B.常温下,铝片与硫酸反应生成的速率随硫酸浓度的变化
C.镁条与盐酸反应生成的速率随时间的变化
D.向饱和溶液中加入一定量的,溶液中溶质的浓度随时间的变化
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.甲烷在空气中燃烧是放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,A错误;
B.常温下,铝片在浓硫酸中会发生钝化,无生成,B错误;
C.镁条与盐酸的反应放热,反应过程中浓度越来越小,反应速率先增大后减小,C错误;
D.向饱和溶液中加入一定量的,与水反应生成为放热反应,的溶解度随温度升高而降低,反应完后温度慢慢降低,溶解度增大,则溶液中溶质的浓度随时间t先减小后增大,最后保持不变,和最初浓度相等,D正确;
故选D。
4.(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)以下实验操作正确的是
A.除去NO中的NO2
B.铁制品表面镀锌
C.中和热的测定
D.干燥NH3
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.NO2溶于水生成硝酸和NO,可以用水除去NO中的NO2,A正确;
B.电镀时电解质应该含有镀层金属元素,可用氯化锌或硫酸锌作为电解质,不能用硫酸铜,B错误;
C.中和热测定需要玻璃搅拌器进行搅拌,C错误;
D.NH3和CaCl2反应生成CaCl2·8NH3,不能用CaCl2干燥NH3,D错误;
答案选A。
5.(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)“液态阳光”指利用太阳能将和转化为甲醇,其原理如图所示(部分产物未标出),下列说法错误的是
A.硅是制作太阳能电池的主要材料,自然界没有游离态的硅
B.太阳能电池可将太阳能转化为电能,电解水过程中电能主要转化为化学能
C.电解水涉及分解反应,催化合成甲醇所涉及的反应为化合反应
D.1mol甲醇分子中极性共价键的数目为
【答案】C
【分析】太阳能电池为电解水提供电能,电解水生成的氢气与二氧化碳催化合成甲醇;
【详解】A.硅是制作太阳能电池、手机芯片的主要材料,自然界中硅以化合态形式存在,没有游离态的硅,A正确;
B.太阳能电池将太阳能转化为电能,而电解水过程中电能被用来分解水,生成氢气和氧气,电能主要转化为化学能,B正确;
C.电解水是一个分解反应,水被分解为氢气和氧气;而催化合成甲醇的反应为CO2和H2反应生成甲醇(CH3OH)和水,化学方程式:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),该反应不是化合反应,C错误;
D.不同原子间的共价键是极性键,1mol甲醇分子(CH3OH)中极性共价键的数目为,D正确;
故选C。
6.(24-25高一下·辽宁大连·期中)下列实验操作或装置不能达到实验目的的是
A.图①可用于测定中和反应的反应热
B.图②通过注射器活塞右移证明Zn与稀硫酸的反应为放热反应
C.图③可用于做喷泉实验
D.图④可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物
【答案】B
【详解】A.该装置进行了有效的保温隔热处理,通过测定反应前后的温度变化,可测定中和反应的反应热,故A正确;
B.与稀硫酸放出的热量和放出的气体都可使注射器的活塞右移,所以不能证明反应为放热反应,故B错误;
C.NaOH可与氯气反应,从而使烧瓶内压强减小,烧杯中的溶液会被压入烧瓶中,从而形成喷泉,故C正确;
D.铜丝与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫,可用二氧化硫能使品红褪色的性质检验产物气体,故D正确;
故选:B。
7.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期中)为了处理工业废气中的,技术人员设计了一种原电池装置,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.该装置工作时,电极a上发生氧化反应
B.该装置工作时,硫酸溶液中的H+向电极b移动
C.理论上每消耗64gSO2,外电路中转移电子数为2NA
D.电极a上的电极反应式为
【答案】C
【分析】以石墨为电极、稀硫酸为电解质溶液处理废气的电池,SO2被氧化生成,电极b为负极,发生电极反应:;a为正极,发生电极反应:,据此解答。
【详解】A.该装置工作时,电极a为正极,发生还原反应,A错误;
B.该装置工作时,硫酸溶液中的H+向正极电极a移动,B错误;
C.电极b为负极,发生电极反应:,理论上每消耗64gSO2,即消耗1mol SO2,外电路中转移电子数为2NA,C正确;
D.根据分析,电极a上的电极反应式为 ,D错误;
故选C。
8.(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是
I碱性锌锰电池
Ⅱ铅蓄电池
Ⅲ电解精炼铜
Ⅳ银锌纽扣电池
A.图I所示电池中,MnO2是催化剂
B.图Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大
C.图Ⅲ所示装置工作过程中,电解过程中电解质溶液物质的量浓度不变
D.图Ⅳ所示电池工作过程中,电子由Zn极经外电路流向Ag2O极
【答案】D
【详解】A.该电池反应中二氧化锰得到电子被还原,为原电池的正极,A错误;
B.铅硫酸蓄电池放电时的总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,随着反应的进行,硫酸浓度逐渐减小,B错误;
C.电解精炼铜时阳极反应包含:Zn-2e-=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+等,阴极反应是Cu2++2e-=Cu,Cu2+浓度减小,C错误;
D.银锌纽扣电池工作时Zn极为负极,Ag2O极为正极,电子由负极流向正确,D正确;
故选D。
9.(24-25高一下·辽宁大连·期中)下列说法正确的有几个
①工业制硝酸:
②工业制硫酸:
③工业制粗硅:
④向未知溶液中加入硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成,则未知溶液中一定含有
⑤向未知溶液中加入NaOH浓溶液,加热,产生的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,则未知溶液中一定含有
⑥粗盐中含有泥沙、、、等杂质,某实验小组对粗盐进行提纯,流程如图所示,流程中NaOH溶液和试剂2的顺序可以互换
⑦把a、b、c三块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若、相连时,b电极上发生还原反应;、相连时,流向b极,则三种金属的活动性由强到弱的顺序为
⑧反应在下列2种不同情况下反应速率分别为
a. b.,则二者中更快的是b
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】①氨气和氧气发生催化氧化反应生成NO,不能生成NO2,错误;
②FeS2和氧气在高温时反应生成SO2,不能生成SO3,错误;
③工业制粗硅时,C和SiO2反应生成CO,错误;
④硝酸具有强氧化性,则原溶液中可能含有等,错误;
⑤检验铵根离子的操作为向未知溶液中加入NaOH浓溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则未知溶液中一定含有,错误;
⑥“试剂2”为溶液,只要保证溶液在溶液后面加入即可,溶液和溶液的加入顺序可以互换,正确;
⑦若a、b相连时,b电极上发生还原反应,则a为负极,说明a的金属性强于b;、相连时,流向b极,b为负极,说明c的金属性比b的弱;所以金属性强弱顺序是a > b > c,正确;
⑧以A物质为基础,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,a.v(A)=0.015 mol/(L·s),b.v(A)= =0.02mol/(L·s),因此反应更快的是b,正确。
故选C。
10.(22-23高一下·内蒙古呼和浩特·期中)新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分,LiFePO4电池是能源汽车关键部件之一,电池工作时的总反应为LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6。充放电时,Li+在正极材料上脱嵌或嵌入,随之在石墨中发生了LixC6的生成与解离。放电工作原理如图所示,下列说法错误的是
A.电池工作时,负极材料质量减少0.7 g,转移0.1 mol电子
B.放电时负极反应为LixC6-xe-=6C+xLi+
C.放电时,Li+通过隔膜移向负极,电子由电极a沿导线流向电极b
D.充电时,电极a与电源负极连接,电极b与电源正极连接
【答案】C
【分析】二次电池放电时是原电池,还原剂在负极失去电子发生氧化反应,正极上氧化剂得到电子发生还原反应,内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极,由图知,Li+向右侧区域移动,则电极b为原电池的正极、电极a为负极,据此回答。
【详解】A.由题干中电池反应式、结合图示可知:放电时负极反应为:LixC6-xe-=6C+xLi+,则电池工作时,负极材料质量减少0.7 g,即产生0.1molLi+、转移0.1 mol电子,A正确;
B.由题干中电池反应式、结合图示可知:放电时负极反应为:LixC6-xe-=6C+xLi+,B正确;
C.在原电池中阳离子向正极移动,C错误;
D.据分析,放电时电极b为原电池的正极、电极a为负极,则充电时,电极a为阴极、与电源负极连接,电极b为阳极与电源正极连接,D正确;
故选C。
11.(24-25高一下·吉林白山·期中)现有纯锌片、纯铜片,的溶液、导线、1000mL量筒。试用下图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。下列说法正确的是
A.b为纯锌片
B.溶液中的向a极移动
C.当量筒中收集到672mL气体时(标准状况下),通过导线的电子的物质的量为0.06mol
D.如果将a、b两电极的电极材料对调,则U形管中左端液面上升,右端液面下降
【答案】C
【分析】根据图示装置,要想求得电子转移的量,需要设计成锌、铜、硫酸原电池,量取金属锌和硫酸反应产生氢气的体积,通过生成氢气的量计算电子的转移量,因此纯铜片作为正极,纯锌片作为负极,电解质溶液是稀硫酸。
【详解】A.纯铜片和纯锌片、稀硫酸组成原电池,由图可知b电极处有氢气生成,则b为铜,为正极;a为锌,为负极;A错误;
B.在原电池中,阳离子移向正极,向b极移动,B错误;
C.当量筒中收集到672mL(标准状况下)气体,则,已知b上的电极反应式为:,则通过导线的电子的物质的量为0.06mol,C正确;
D.如果将a、b两电极的电极材料对调,则右边为锌失电子作负极,左边为铜为正极,氢离子得电子生成氢气,则左边上有氢气生成,所以U形管中左端液面下降,右端液面上升,D错误;
故选C。
12.(24-25高一下·吉林白城·期中)科学家设计微生物原电池,用于处理废水(酸性)中的有机物及脱除硝态氮,该装置如图所示。有关该微生物电池说法正确的是
A.电子由n极转移到m极
B.H+可通过质子交换膜移向右侧极室
C.m电极反应为2+6H2O+10e-=N2↑+12OH-
D.每生成1 mol CO2转移e-的物质的量为2 mol
【答案】A
【分析】该原电池中,硝酸根离子得电子发生还原反应,则左边装置中电极m是正极,电极反应式为2+10e- +12H+=N2↑+6H2O,右边装置电极n是负极,负极上有机物失电子发生氧化反应,有机物在微生物的作用下生成二氧化碳,电极反应式为C6H12O6-24e- +6H2O=6CO2↑+24H+,据此分析解答。
【详解】A.原电池中电子由负极流向正极,即电子由n极转经外电路移到m极,故A正确;
B.阳离子向正极移动,即H+可通过质子交换膜移向左侧极室,故B错误;
C.左边装置中电极m是正极,电极反应式为2+10e- +12H+=N2↑+6H2O,故C错误;
D.由电极反应式为C6H12O6-24e- +6H2O=6CO2↑+24H+,生成6mol二氧化碳转移24mol的电子,则生成每生成1mol CO2转移e-的物质的量为4mol ,故D错误;
故答案选A。
13.(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)利用电化学原理可同时将SO2、CO2变废为宝,装置如图所示(电极均为惰性电极)。下列说法不正确的是
A.装置工作时,电子从c极流入b极
B.d电极反应式为CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O
C.若b极消耗16gO2,则Y中左侧溶液质量减轻16g
D.该装置工作结束后,Y池电解质溶液的pH不变
【答案】CD
【分析】根据装置图,可以推知X装置为原电池,Y装置电解池,X装置:a电极通入SO2,SO2转化成H2SO4,b电极通入氧气,因此a电极为负极,b电极为正极,根据电解原理,c电极为阳极,d电极为阴极,据此分析;
【详解】A.根据上述分析,电子流向从a极流向d电极,c电极流向b电极,A正确;
B.d电极为阴极,CO2转化成CH3OH,C的化合价由+4价降低为-2价,电解质为硫酸,因此d电极反应式为CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O,B正确;
C.b电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,c电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,建立关系式为O2~4e-~O2,b极消耗16g氧气,Y中左侧溶液中有16g氧气逸出,同时有molH+从左侧移向右侧,左侧溶液质量减少的质量为16g+×1g=18g,C错误;
D.由c、d的电极反应得出总反应是,总反应消耗水,硫酸浓度变大,pH降低,D错误;
故选CD。
14.(24-25高一下·吉林四平·期中)原电池在工农业生产、日常生活、科学研究中具有广泛的应用。回答下列问题:
(1)某研究小组设计一种“人体电池”实验装置(如图所示),进行如下实验:一位同学的左手触摸锌片,右手分别触摸铝片、铁片、锡片、铜片;记录灵敏电流表的读数及指针偏转方向,数据见下表:
电极材料
锌-铝
锌-铁
锌-锡
锌-铜
灵敏电流表的读数(微安)
-9
11
17
a
①当两手分别触碰锌片和铁片时,锌片作___________(填“正”或“负”)极,铁片上发生___________(填“氧化反应”或“还原反应”)。
②a___________17(填“>”“<”或“=”)。
(2)若将反应设计成原电池。用导线连接金属Pb和PbO2,电解质为稀硫酸。则正极为___________(填“Pb”或“PbO2”)极,负极的电极反应式为___________。
(3)某镁-溴电池是一种新型的化学电源,其电池总反应为,电池工作原理如图所示:
溶液中的Mg2+向___________(填“Mg”或“石墨”)电极移动;正极的电极反应式为___________。
【答案】(1) 负 还原反应 >
(2)
(3) 石墨
【分析】一般,活泼电极作负极;负极发生氧化反应、正极发生还原反应;第(3)小问中由电子移动方向可以确定Mg为该原电池的负极发生Mg-2e-=Mg2+、石墨为正极发生。
【详解】(1)Zn的活泼型强于Fe,因此当两手分别触碰锌片和铁片时,锌片作负极、铁片作正极,正极发生还原反应;由表格中数据可推测,锌与另一金属的活泼性差距越大,电流表的读数越大,故推测:a>17。
(2)由可知Pb被氧化、PbO2被还原,正极发生还原反应,因此PbO2为正极,负极Pb失电子被氧化到+2价,发生反应;
(3)Mg为该原电池的负极、石墨为正极,原电池中阳离子向正极移动,因此Mg2+向石墨电极移动,正极发生还原反应:。
15.(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)回答下列问题:
I.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量,回答下列问题:
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
键能/kJ
243
193
151
432
366
298
436
(1)下列氢化物中最稳定的是___________(填标号)。
A.HCl B.HBr C.HI
(2)按照反应I2+H2=2HI,生成2molHI___________(填“吸收”或“放出”)的热量为___________kJ。
Ⅱ.某温度时,在一个2L的密闭容器中,A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填写下列空白:
(3)该反应的化学方程式为___________。
(4)从开始至2min,A的平均反应速率为___________。
(5)2min反应达平衡,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时___________(填“大”,“小”或“相等”)。
(6)在某一时刻采取下列措施能使该反应速率减小的是___________(填标号)。
A.加催化剂 B.降低温度
C.容积不变,充入A D.容积不变,从容器中分离出A
【答案】(1)A
(2) 放出 9
(3)
(4)0.6mol/(L·min)
(5)小
(6)BD
【详解】(1)所给氢化物中,破坏1molHCl中的化学键消耗的能量最大,所以最稳定的是HCl,选A;
(2)由表数据,反应的焓变为反应物键能和减去生成物键能和,I2+H2=2HI,则生成2mol HI放出的热量为9 kJ;
(3)根据图示,2min内A浓度减少1.2mol/L,A是反应物;C物质浓度增加1.2 mol/L、B物质浓度增加0.4 mol/L,B、C是生成物,物质的量浓度变化比等于化学计量数比,该反应的化学方程式为;
(4)从开始至2min,A的平均反应速率为;
(5)根据反应可知,气体总质量不变,气体总的物质的量增大,则2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时小;
(6)A.催化剂能加快反应速率,A不符合;
B.降低温度,反应速率减慢,B符合;
C.容积不变,充入A,A的浓度增大,反应速率加快,C不符合;
D.容积不变,从容器中分离出A,A的浓度减小,反应速率减慢,D符合;
故选BD。
16.(24-25高一下·黑龙江黑河·期中)按要求回答下列问题。
(1)工业合成氨每生成2mol放出92KJ的热量,已知断开1molN≡N键、1molH-H键分别吸收946kJ、436kJ;则1molN-H键断裂吸收能量为_______kJ。
(2)现有如下两个反应:A.;B.。这两个反应中能设计成原电池的是_______(填“A”或“B”),正极的电极反应为_______。
(3)液氨—液氧燃料电池的示意图如下,则该燃料电池负极反应方程式为_______。若电路中每转移3mol电子,正极共消耗_______L(换算成标准状况下)气体。
(4)粗盐水中常含有、、等杂质离子,除杂的工艺流程如图所示:
①NaOH的主要作用是除去_______(填离子符号)。
②试剂b的作用_______。
③如何证明沉淀完全_______。
(5)某化学小组探究外界条件对化学反应速率的影响,进行了酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液(分子式为,二元弱酸)的反应,记录如表所示的实验数据:
试验编号
实验温度
试管中所加试剂及其用量/mL
溶液褪至无色所需时间(分钟)
0.6mol/L溶液
3mol/L溶液
0.05mol/L溶液
①
25℃
3.0
2.0
3.0
1.5
②
25℃
2.0
3.0
2.0
3.0
2.7
③
50℃
2.0
2.0
3.0
1.0
已知反应的化学方程式为:。
①写出该反应的离子方程式_______。
②_______mL,_______mL。
③根据表中的实验①、②数据,可以得到的结论是_______。
④探究温度对化学反应速率的影响,应选择_______(填实验编号)。
【答案】(1)391
(2) B Fe3++e-=Fe2+
(3) 2NH3+6OH--6e-=N2↑+6H2O 16.8
(4) Mg2+ 除去Ca2+和过量的Ba2+ 静置后,向上层清液中继续滴加2-3滴BaCl2溶液,若溶液不出现浑浊,说明已沉淀完全
(5) 2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 2.0 3.0 其他条件不变时,反应物浓度越小,反应速率越慢(其他条件不变时,反应物浓度越大,反应速率越快) ②③
【详解】(1)设断开1molN-H键需要吸收的能量为x,断开1molH-H键, 1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ,则生成2mol氨气放出的能量为6x –(3×436kJ/mol+946kJ/mol)=92kJ/mol,解得x=391kJ;
(2)A是酸碱中和反应,是放热反应;B是置换反应,能设计成原电池的反应应该是有电子转移的氧化还原反应,B有化合价的升降,是氧化还原反应,可以设计为原电池;Fe3+在正极得电子生成Fe2+,电极反应为Fe3++e-=Fe2+;
(3)据装置图可知,氨气转化成氮气、水,氮元素化合价升高,电极1为负极,电极2为正极,负极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2↑+6H2O;正极反应为,转移3mol电子消耗0.75mol氧气,标况下体积为0.75mol×22.4L/mol=16.8L;
(4)粗盐中,选择过量的氢氧化钠、氯化钡去除溶液中的Mg2+、,试剂a为BaCl2,再加入过量的碳酸钠溶液既能除去溶液中的Ca2+也能去除过量的Ba2+,试剂b为Na2CO3,操作X为过滤,向滤液中加入盐酸去除过量的、OH-,试剂c为盐酸,得到精盐水。
①根据分析,NaOH的主要作用是除去Mg2+;
②根据分析,试剂b的作用除去溶液中的Ca2+和过量的Ba2+;
③可以用Ba2+检验,静置后,向上层清液中继续滴加2-3滴BaCl2溶液,若溶液不出现浑浊,说明已沉淀完全;
(5)①方程式可知,该反应的离子方程式为2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
②实验①、②探究浓度对反应速率的影响,其他条件相同时,即总体积不变,则V1=2.0;实验②、③探究温度对反应速率的影响,其他条件相同,则V2=3.0;
③根据表中数据,实验①、②只改变了草酸的浓度,溶液褪到无色的时间改变,可以得出的结论是其他条件不变时,反应物浓度越小,反应速率越慢(其他条件不变时,反应物浓度越大,反应速率越快);
④探究温度对化学反应速率的影响,温度为唯一变量,应选择②③。
17.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)甲醇()在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料,已知甲醇沸点。
(1)已知某温度下发生反应:的能量变化如图所示,下列说法正确的是______(填字母)。
a.转变成的过程是一个吸收能量的过程
b.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
c.的生成速率与的消耗速率之比为
d.键断裂的同时键断裂,则反应达最大限度
(2)高温条件下,将和充入的密闭容器中,经过反应达到平衡,测得,末气体的平均相对分子质量为______,的气体体积分数为______%。
(3)在一恒容反应器中充入一定量的,仅发生反应,已知几种共价键的键能如下:
共价键
键能
799
436
413
358
467
利用键能数据计算生成______(吸收或释放)______能量。
(4)燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池如图所示,由甲醇、空气(氧气)、(解质溶液)构成。其中负极反应式为__________,下列说法正确的是______(填序号)。
a.电池放电时通入空气的电极为负极
b.电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
c.电池放电时每消耗(标况下)转移电子
d.电池放电时向a电极移动
【答案】(1)bd
(2) 10
(3) 释放 184
(4) bd
【分析】CH3OH燃料电池中通入甲醇的一端为负极,发生氧化反应,电极反应式为:,通入空气一端为正极,发生还原反应,电极反应式为:;
【详解】(1)a.由图反应物的总能量高于生成物的总能量,CH3OH转变成H2的过程是一个放热反应,故a错误;
b.物质的状态变化一般伴随着能量变化,化学变化不但生成新物质而且还会伴随着能量的变化,这种能量变化经常表现为热能、光能和电能,故b正确;
c.反应速率之比等于化学计量数之比,H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为2:1,故c错误;
d.1molH-O键断裂的同时生成2molC=O,又有2molC=O键断裂,说明正速率等于逆速率,反应达到平衡状态,则反应达最大限度,故d正确;
故答案为:bd;
(2)高温条件下,将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中,经过4min反应达到平衡,测得c(O2)=0.5mol⋅L−1,则n(O2)=1mol,根据三段式:,4min末气体总物质的量为:3mol+1mol+2mol+4mol=10mol,该反应中的物质均为气体,反应前后质量不变:5mol×32g/mol+2mol×32g/mol=224g,则4min末气体的平均相对分子质量为:;O2的气体体积分数为:;
(3)根据反应:,生成1molCH3OH时,断键吸收总能量为:2mol×799+3mol×436=2906,成键释放总能量为:3mol×413+1mol×358+1mol×467+2mol×467=2998,则生成1mol CH3OH时,放出的能量为:2998-2906=92kJ,则生成2molCH3OH释放2×92kJ=184kJ能量;
(4)由分析可知,CH3OH燃料电池中通入甲醇的一端为负极,发生氧化反应,电极反应式为:;
a.电池放电时通入空气的电极为正极,a错误;
b.电池放电时,根据正负极电极反应式可知,电解质溶液的碱性逐渐减弱,b正确;
c.标准状况下,CH3OH为液体,无法计算转移电子的物质的量,c错误;
d.电池放电时,阴离子向负极移动,则OH−向a电极移动,d正确;
故选bd。
18.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)回答下列问题:
I.化学反应在发生物质变化的同时伴随着能量变化。
(1)一定条件下,与反应生成时放出能量,则反应物的总能量___________(填“>”或“<”)生成物的总能量。在实际生产中,取和放在一密闭容器中进行合成氨反应,充分反应后,测得反应放出的热量始终小于,其原因是___________。
(2)利用反应设计如图所示原电池,除掉的同时,还可以提供电能。电池工作时,电流表的指针偏向___________(填“a”或“b”)极(已知电流表指针偏向电流流出的一端),a极上发生___________(填“氧化”或“还原”)反应。
Ⅱ.在用稀氨水喷雾捕集制备时,有中间体(氨基甲酸铵)生成。现将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于恒容密闭真空容器中,分别在不同温度下进行反应:。实验测得的有关数据如表:
15
25
35
0
0
0
0
(3)下列措施能使该反应的反应速率增大的是___________(填字母)。
A.适当升高温度 B.分离出气体
C.另加入少量 D.选择高效催化剂
(4)条件下,平衡时的浓度为___________;条件下,内,的平均反应速率为___________。
【答案】(1) > 和合成的反应为可逆反应
(2) b 氧化
(3)AD
(4) 0.01(或)
【详解】(1)与反应生成时放出能量,反应放热,则反应物的总能量大于生成物的总能量。和合成的反应为可逆反应,反应物不能完全转化,故在实际生产中,取和放在一密闭容器中进行合成氨反应,充分反应后,测得反应放出的热量始终小于;
(2)由总反应可知,电池工作时,氨气失去电子发生氧化反应,a为负极,NO得到电子发生还原反应,b为正极,电流表的指针偏向b极;a极上发生氧化反应;
(3)A.相同条件下升高温度,反应速率增大,故适当升高温度,可使反应速率增大,正确;
B.分离出气体,使得物质浓度减小,反应速率减小,错误;
C.另加入少量,固体浓度为定值,不影响反应速率,错误;
D.选择高效催化剂,能有效加快反应的速率,正确;
故选AD;
(4)由表数据,结合反应,条件下,平衡时的浓度为;条件下,内,的平均反应速率为。
19.(24-25高一下·辽宁大连·期中)硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如下图。
回答下列问题:
(1)电子式是_________;过程“Ⅰ”中为提高反应速率,可采取的措施是_________(写出一种即可)。
(2)过程“Ⅱ”中,气体经过催化剂层时,温度迅速升高到,其原因是_________。
(3)过程“Ⅲ”的吸收率与所用硫酸的浓度、温度的关系如图所示。据图分析,最适合的浓度和温度分别是_________。
(4)制取硫酸过程中还产生的气体污染环境,需要加以治理。可用作脱除气体的脱硫剂。脱硫和再生的反应机理如图所示。
①写出“脱硫”时发生反应的化学方程式__________。
②再生时需控制通入的浓度和温度。条件下,氧气浓度较大时,会出现脱硫剂再生时质量增大,且所得再生脱硫剂脱硫效果差,原因是____________。
(5)以如图所示装置模拟生产硫酸。负极电极反应为_________。当正极消耗时,有________的通过质子交换膜。
【答案】(1) 粉碎矿石或搅拌
(2)二氧化硫和氧气的反应为放热反应
(3)98.3%和60℃
(4) 氧气将FeS 氧化成,或者氧化成失去了脱硫作用
(5) SO2+2H2O-2e-=SO+4H+ 0.2
【分析】黄铁矿和空气中氧气反应生成铁的氧化物和二氧化硫,二氧化硫和氧气在催化剂、加热条件下生成三氧化硫,三氧化硫被浓硫酸吸收生成硫酸,据此分析;
【详解】(1)
是离子化合物,电子式是;过程“Ⅰ”中为提高反应速率,可采取的措施是粉碎矿石、搅拌等;
(2)二氧化硫和氧气的反应为放热反应,故气体经过催化剂层时,温度迅速升高到600℃;
(3)根据图示,最适合的浓度和温度分别是98.3%和60℃,此时SO3的吸收率最高
(4)①分析机理图可知脱硫时,部分转化成FeS,被氧化成S,发生反应:;
②当氧气浓度较大时,脱硫剂的质量增大,可能氧气将FeS中的S氧化成+6价,脱硫剂中除 Fe、O元素外,引入S元素,即氧气将FeS 氧化成,或者氧化成,、不具有脱硫作用;
(5)该装置为原电池,通入氧气的右侧为正极,通入SO2的左侧为负极,负极电极反应式为:SO2+2H2O-2e-=SO+4H+,N极电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O;当正极消耗时,转移了电子,有0.2mol氢离子通过质子交换膜。
20.(24-25高一下·辽宁大连·期中)某实验小组进行的有关探究活动。
Ⅰ.久置样品纯度的测定
①按照上图(夹持装置已略)组装好装置,称量样品加入抽滤瓶,组装好装置;
②调节储液瓶与量气管的相对高度,让两边液面在同一水平线上,读数体积为;
③打开恒压滴液漏斗下端的活塞,加入过量的稀硫酸,使其充分反应;
④调节储液瓶与量气管的相对高度,让两边液面在同一水平线上,读数体积为。
(1)进行实验前需进行的操作是________。
(2)为了抑制气体在储液瓶中液体的溶解,储液瓶中应盛装的液体试剂是_________。
(3)已知该实验条件下气体摩尔体积为,则纯度为___________%(用含的式子表达,已知读数)。
Ⅱ.探究溶液与溶液反应
将溶液与溶液混合,立即生成橙黄色沉淀,后沉淀颜色变浅并伴有少量白色沉淀产生,振荡沉淀全部变为白色。
查阅资料:
i橙黄色沉淀为;橙黄色沉淀转化为的原因可能是由于生成难溶的沉淀,使有助于提高的氧化性;
ii原电池装置中物质氧化性与还原性强弱差异越大,电压越大。
(4)橙黄色沉淀与全部转化为的离子方程式为___________。
(5)设计如下图实验装置,验证生成难溶的沉淀,使有助于提高的氧化性。
试剂a
试剂b
电压表读数
溶液
溶液
溶液
X
则X为________,________(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)检查装置气密性
(2)饱和NaHSO3溶液
(3)
(4)
(5) 0.2mol/L的CuSO4溶液 >
【分析】样品与稀硫酸反应生成二氧化硫,为了测定二氧化硫的体积,量气管中的溶液不能吸收二氧化硫,故选饱和NaHSO3溶液,据此分析;
【详解】(1)实验前为了防止漏气,必须检查装置的气密性;
(2)为了防止二氧化硫溶于水,储液瓶中应该盛放饱和NaHSO3溶液;
(3)根据题意,生成的二氧化硫体积为V1-V2,则二氧化硫的物质的量为,与亚硫酸钠的物质的量相同,则其纯度为:;
(4)黄色沉淀是2CuSO4⋅Cu2SO3⋅H2O,其中铜离子被亚硫酸根还原为亚铜离子结合氯离子生成氯化亚铜沉淀,同时生成硫酸根离子和氢离子,其离子方程式为;
(5)因为要验证Cl-能够提高Cu2+氧化性,则试剂X应该不含有Cl-的同浓度的Cu2+溶液,故x为0.2mol/L的硫酸铜溶液;由资料ii知氧化性与还原性强弱差异越大,电压越大,故E1>E2。
试卷第1页,共3页
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专题03 化学反应与能量变化
3大高频考点概览
考点01 能量的相互转化
考点02 化学键
考点03 原电池
地 城
考点01
能量的相互转化
1.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期中)下列关于能量及其转化的认识错误的是
A.煤、石油和天然气短期内不可再生 B.火力发电过程中,化学能直接转化为电能
C.镍氢电池放电时,化学能主要转化为电能 D.太阳能和地热能都是新能源
2.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期中)下列反应中,既是吸热反应又是氧化还原反应的是
A.灼热的炭和CO2的反应 B.和NH4Cl的反应
C.盐酸和NaHCO3的反应 D.镁条和盐酸的反应
3.(24-25高一下·吉林长春·期中)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是
A.图1所示装置可将化学能转化为电能
B.图2可表示晶体与晶体反应的能量变化
C.图3所示的锌锰干电池中在正极发生还原反应
D.图4表示等质量的金刚石、石墨在氧气中完全燃烧时放出的热量相等
4.(24-25高一下·吉林四平·期中)下列反应或变化过程放热的个数为
①与晶体反应 ②汽油燃烧 ③石灰石高温分解 ④灼热的炭和二氧化碳反应生成一氧化碳 ⑤生石灰和水反应生成熟石灰 ⑥镁条在氮气中燃烧
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
5.(24-25高一下·吉林长春·期中)近年来,我国新能源产业蓬勃发展,下列说法错误的是
A.理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点
B.氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点
C.铅酸蓄电池、锂离子电池等常见电池都是二次电池
D.太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置
6.(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)下列有关反应热的说法正确的是
A.浓H2SO4稀释是放热反应
B.灼热的炭与二氧化碳反应是吸热反应
C.吸热反应需不断从外界获得能量,放热反应不需从外界获得能量
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
7.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)下列设备工作时,主要是将化学能转化为热能的是
A.高温煅烧石灰石制生石灰
B.燃气灶煮饭
C.太阳能电池发电
D.太阳能集热器提供热水
A.A B.B C.C D.D
8.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)下列说法正确的是
A.可逆反应达到最大限度后,正、逆反应速率均为0
B.对于放热反应,升高温度不能提高其化学反应速率
C.所有放热反应放出的能量都可以通过设计成原电池转化为电能
D.高炉炼铁的尾气中总是存在一定量的,这与反应过程可逆有关
9.(24-25高一下·吉林四平·期中)在恒容密闭容器中进行反应:,反应的能量变化如图所示。下列有关判断正确的是
A.M的能量一定高于Q的能量
B.增大N的用量能加快反应速率
C.使用高效催化剂能提高M的转化率
D.2molM(g)和1molN(s)反应生成3molQ(g)时放出热量
10.(24-25高一下·吉林四平·期中)热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。按要求回答下列问题:
(1)下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是_______(填字母)。
A.浓硫酸的稀释 B.Na与水反应 C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
(2)C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.9 kJ/mol。
①该反应属于_______(填“放热”或“吸热”)反应,反应中反应物的总能量_______(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
②稳定性:石墨_______(填“大于”或“小于”)金刚石。
(3)0.5 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态B2O3和液态水,放出1082.5 kJ热量,请写出乙硼烷燃烧的热化学方程式:_______。又已知 ,则33.6 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_______kJ。
(4)某实验小组取45 mL NaOH溶液和40 mL盐酸溶液进行实验,实验数据如下表所示。近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L盐酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g•℃)。
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.3
3
20.5
20.5
23.6
4
21.1
21.3
25.2
依据该学生的实验数据计算,该实验中生成1 mol H2O时的反应热△H=_______kJ/mol(计算结果保留一位小数)。实验测得的数据与57.3 kJ/mol有偏差,可能的原因是_______(请写出两点)。
地 城
考点02
化学能
1.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期末)正交硫和单斜硫是硫元素的两种常见单质,一定条件下正交硫转化为单斜硫要吸收能量。下列说法正确的是
A.Cu与S在加热的条件下充分反应,生成CuS
B.1molS(正交)比1molS(单斜)的总能量高
C.等质量的正交硫和单斜硫在O2中完全燃烧,前者释放的能量更多
D.正交硫比单斜硫稳定
2.(24-25高一下·吉林松原·期中)化学反应的能量变化如图所示。
下列叙述正确的是
A.该反应需要在加热条件下才能进行
B.反应物的总能量比生成物的总能量高
C.该反应每生成个气体分子吸收约能量
D.破坏反应物中化学键所需的能量低于形成生成物中化学键释放的能量
3.(24-25高一下·黑龙江黑河·期中)下列说法正确的是
A.1mol(g)和1mol(g)完全反应放出的能量为
B.图可表示固体与固体混合并搅拌的能量变化
C.由图可得出石墨比金刚石稳定
D.反应中断裂化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
4.(24-25高一下·黑龙江大庆·期中)化学反应中不仅伴随着物质的变化还伴随能量的变化,下列说法正确的是
A.已知;,则
B.含的浓溶液与足量NaOH反应,放出的热量即为中和反应反应热
C.化学反应中的能量变化的大小与反应物的质量多少无关
D.热化学方程式和化学方程式中的化学计量数的意义不完全相同
5.(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)下列热化学方程式及有关应用的叙述中,正确的是
A.甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
B.若C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则石墨比金刚石稳定
C.已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为57.3kJ·mol-1,则 ΔH=-57.3 kJ·mol-1
D.500℃、30MPa下,热化学方程式为: ΔH=-92kJ·mol-1,则将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热46kJ
6.(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)中华优秀传统文化涉及了很多化学知识,下列说法不正确的是
A.“落红不是无情物,化作春泥更护花”蕴含着自然界中的碳、氮等元素的循环
B.“蜡炬成灰泪始干”描述的是化学变化,反应物总能量大于生成物总能量
C.古籍中名曰“强水性最烈,能蚀五金……,惟玻璃可盛”,这里的强水指的是盐酸
D.“凡白土曰垩土,为陶家精美启用”,其中“陶”是传统硅酸盐材料
7.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)氧化铝陶瓷的主要成分是,经高温煅烧可转化为,该转化属于化学变化,其能量变化过程如图所示,下列说法错误的是
A.过程吸热 B.比稳定
C.到的转化是放热过程 D.过程有新化学键的生成
8.(24-25高一下·吉林松原·期中)下列有关热化学方程式的说法正确的是
A.已知 ,则甲烷的燃烧热为890.3kJ
B.在25℃和下,4g硫粉在中完全燃烧生成,放出37kJ热量,则硫粉燃烧的热化学方程式为
C.已知 ,则含的氢氧化钠溶液与含的浓硫酸混合放出57.3kJ的热量
D.已知:500℃,下, ,将和过量的在此条件下充分反应,放出热量
9.(24-25高一下·吉林松原·期中)下列有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是
A.下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放出热量,其热化学方程式为:
B.稀醋酸与稀溶液反应:
C.已知,则
D.的燃烧热为,则
10.(24-25高一下·辽宁大连·期中)两种制备硫酸的途径如图(反应条件略)。下列说法正确的是
A.已知,,则
B.含的稀溶液与足量NaOH的稀溶液反应,放出的热量可能小于57.3kJ
C.;可代表硫固体的燃烧热。
D.若,则的能量小于和的总能量
地 城
考点03
原电池
1.(24-25高一下·吉林四平·期中)下列装置中,不属于原电池的是
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期中)某同学设计如图所示的原电池。下列说法正确的是
A.工作一段时间,两电解质溶液pH 均减小
B.图1中Mg为负极,图2中Al为负极
C.图2中电子流向为Mg→稀硫酸→Al
D.利用原电池装置比较金属活动性时,应选择合适的电解质溶液
3.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)某小组同学进行如下实验:
实验序号
实验I
实验Ⅱ
实验装置
部分实验现象
锌片表面有气泡
铜片表面有气泡
下列说法正确的是
A.实验I中溶液不变色,实验Ⅱ中溶液变蓝色 B.实验Ⅱ中铜片上产生的气体为
C.实验I和Ⅱ均能实现化学能到电能的转化 D.实验Ⅱ中电子移动方向:铜片→导线→锌片
4.(24-25高一下·辽宁朝阳·期中)某化学兴趣小组自制盐水小彩灯(装置如图所示),在彩灯所连的纸片电池上滴几滴溶液,小彩灯就能亮起来。下列纸片电池的组合中能使小彩灯亮起来的是
选项
A
B
C
D
电极a
Fe
C
Al
Cu
电极b
Cu
C
Zn
Fe
溶液X
蔗糖溶液
NaCl溶液
乙醇溶液
CuSO4溶液
A.A B.B C.C D.D
5.(24-25高一下·吉林长春·期中)是一种剧毒气体,对废气资源化利用的途径之一是回收能量并得到单质硫,反应原理为如图为质子膜燃料电池的示意图。下列说法错误的是
A.电池工作时,电子从电极a经过负载流向电极b
B.电极a上发生的电极反应式为
C.当反应生成时,理论上消耗了
D.当电路中通过4mol电子时,有4mol质子经质子膜进入正极区
6.(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)如图所示的全钒液储能电池装置,利用不同价态含钒离子对之间的氧化还原反应来实现化学能和电能的相互转化。下列说法错误的是
A.正极和负极可能是惰性电极
B.储能时,若转移2mol电子,则正极液储罐中增加4mol
C.该装置储能时电势高的电极的电极反应式为
D.该装置接负载时负极的电极反应式为
7.(24-25高一下·黑龙江黑河·期中)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。说法错误的是
A.图甲:电流从多孔碳材料经导线流向锂
B.图乙:锌锰干电池将化学能转化成电能,电池内的阳离子向正极移动
C.图乙:在使用锌锰干电池的过程中,被还原
D.图丙:正极的电极反应式为
8.(24-25高一下·内蒙古呼和浩特·期中)有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是
图I 普通锌锰电池
图II 碱性锌锰电池
图III 铅酸蓄电池
图IV 银锌纽扣电池
A.图Ⅰ所示电池中,MnO2作催化剂
B.图Ⅱ所示电池中负极电极反应为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
C.图Ⅲ所示装置工作过程中,负极的质量逐渐减少
D.图Ⅳ所示电池中,Zn是还原剂,在电池工作过程中被还原
9.(24-25高一下·辽宁大连·期中)用黑磷替代石墨,制成的锂离子电池(结构如图),有望解决电动车的续航、充电、耐用三大瓶颈难题,让新能源汽车得到更大的实用性发展。下列说法错误的是
电池反应式:
A.放电时,B极电势低于A极电势
B.放电时,正极电极反应式:
C.放电时,当电路中转移电子时,理论上黑磷质量增加
D.充电时,A极与电源的正极相连
10.(24-25高一下·吉林松原·期中)我国提出争取在2030年前实现碳达峰,2060年实现碳中和,这对于改善环境,实现绿色发展至关重要。如何降低大气中的含量及有效地开发利用引起了全世界的普遍重视。
(1)如图为C及其氧化物的变化关系图,若①变化是置换反应且涉及金属,则其化学方程式可以是___________。
(2)把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ:
途径Ⅱ:先制成水煤气:
再燃烧水煤气:
则途径Ⅰ放出的热量___________(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量;、、、的数学关系式是___________。
(3)我国在2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。
Ⅰ.已知中的C与O之间为三键连接,甲醇结构式为,且合成甲醇的主要反应原理为 。下表所列为常见化学键的键能数据:
化学键
键能/()
348
414
436
326.8
1032
464
则该反应的___________。
Ⅱ.微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇()微生物燃料电池(如图所示)中,电解质溶液呈酸性。
①该电池中,外电路电流的流动方向为___________(填“从A到B”或“从B到A”)。
②B电极附近氧气发生的电极反应为___________。
③该燃料电池工作一段时间后,右室电解质溶液pH___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化:。
已知:
则的___________。
1.(24-25高一下·辽宁大连·期中)下列实验操作、现象及解释或结论都正确且有因果关系的是
实验操作
实验现象
解释或结论
A
工业上用与焦炭在高温条件制备粗硅
生成气体,得到黑色固体粗硅
非金属性:
B
向久置的溶液中加入足量溶液,再加入足量稀硝酸
先出现白色沉淀,后沉淀不溶解
久置的全部被氧化
C
向两支试管中分别加入和的溶液,再分别通入足量,记录溶液褪色所需的时间
溶液褪色所需时间更短
其他条件相同时,增大反应物浓度,化学反应速率加快
D
往烧杯中加入约研细的晶体和晶体,并将烧杯放在滴有水的玻璃片上,用玻璃棒迅速搅拌
有刺激性气味气体生成,烧杯底部结冰,与玻璃片粘在一起
吸热反应不一定要加热才能进行
A.A B.B C.C D.D
2.(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)化学为人类生活、生产等领域赋能。下列说法错误的是
A.“三月打雷麦谷堆”是指在雷电作用下N₂最终可转化成被农作物吸收的化合态氮
B.《劝学》中记载“冰,水为之,而寒于水”,说明冰的能量低于水,冰变为水属于吸热反应
C.月壤中的“嫦娥石”,其主要成分属于无机盐
D.量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体
3.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)下列所示的四个图像中,能正确反映对应变化关系的是
A.甲烷在空气中燃烧过程中的能量变化
B.常温下,铝片与硫酸反应生成的速率随硫酸浓度的变化
C.镁条与盐酸反应生成的速率随时间的变化
D.向饱和溶液中加入一定量的,溶液中溶质的浓度随时间的变化
A.A B.B C.C D.D
4.(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)以下实验操作正确的是
A.除去NO中的NO2
B.铁制品表面镀锌
C.中和热的测定
D.干燥NH3
A.A B.B C.C D.D
5.(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)“液态阳光”指利用太阳能将和转化为甲醇,其原理如图所示(部分产物未标出),下列说法错误的是
A.硅是制作太阳能电池的主要材料,自然界没有游离态的硅
B.太阳能电池可将太阳能转化为电能,电解水过程中电能主要转化为化学能
C.电解水涉及分解反应,催化合成甲醇所涉及的反应为化合反应
D.1mol甲醇分子中极性共价键的数目为
6.(24-25高一下·辽宁大连·期中)下列实验操作或装置不能达到实验目的的是
A.图①可用于测定中和反应的反应热
B.图②通过注射器活塞右移证明Zn与稀硫酸的反应为放热反应
C.图③可用于做喷泉实验
D.图④可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物
7.(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期中)为了处理工业废气中的,技术人员设计了一种原电池装置,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.该装置工作时,电极a上发生氧化反应
B.该装置工作时,硫酸溶液中的H+向电极b移动
C.理论上每消耗64gSO2,外电路中转移电子数为2NA
D.电极a上的电极反应式为
8.(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是
I碱性锌锰电池
Ⅱ铅蓄电池
Ⅲ电解精炼铜
Ⅳ银锌纽扣电池
A.图I所示电池中,MnO2是催化剂
B.图Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大
C.图Ⅲ所示装置工作过程中,电解过程中电解质溶液物质的量浓度不变
D.图Ⅳ所示电池工作过程中,电子由Zn极经外电路流向Ag2O极
9.(24-25高一下·辽宁大连·期中)下列说法正确的有几个
①工业制硝酸:
②工业制硫酸:
③工业制粗硅:
④向未知溶液中加入硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成,则未知溶液中一定含有
⑤向未知溶液中加入NaOH浓溶液,加热,产生的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,则未知溶液中一定含有
⑥粗盐中含有泥沙、、、等杂质,某实验小组对粗盐进行提纯,流程如图所示,流程中NaOH溶液和试剂2的顺序可以互换
⑦把a、b、c三块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若、相连时,b电极上发生还原反应;、相连时,流向b极,则三种金属的活动性由强到弱的顺序为
⑧反应在下列2种不同情况下反应速率分别为
a. b.,则二者中更快的是b
A.1 B.2 C.3 D.4
10.(22-23高一下·内蒙古呼和浩特·期中)新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分,LiFePO4电池是能源汽车关键部件之一,电池工作时的总反应为LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6。充放电时,Li+在正极材料上脱嵌或嵌入,随之在石墨中发生了LixC6的生成与解离。放电工作原理如图所示,下列说法错误的是
A.电池工作时,负极材料质量减少0.7 g,转移0.1 mol电子
B.放电时负极反应为LixC6-xe-=6C+xLi+
C.放电时,Li+通过隔膜移向负极,电子由电极a沿导线流向电极b
D.充电时,电极a与电源负极连接,电极b与电源正极连接
11.(24-25高一下·吉林白山·期中)现有纯锌片、纯铜片,的溶液、导线、1000mL量筒。试用下图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。下列说法正确的是
A.b为纯锌片
B.溶液中的向a极移动
C.当量筒中收集到672mL气体时(标准状况下),通过导线的电子的物质的量为0.06mol
D.如果将a、b两电极的电极材料对调,则U形管中左端液面上升,右端液面下降
12.(24-25高一下·吉林白城·期中)科学家设计微生物原电池,用于处理废水(酸性)中的有机物及脱除硝态氮,该装置如图所示。有关该微生物电池说法正确的是
A.电子由n极转移到m极
B.H+可通过质子交换膜移向右侧极室
C.m电极反应为2+6H2O+10e-=N2↑+12OH-
D.每生成1 mol CO2转移e-的物质的量为2 mol
13.(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)利用电化学原理可同时将SO2、CO2变废为宝,装置如图所示(电极均为惰性电极)。下列说法不正确的是
A.装置工作时,电子从c极流入b极
B.d电极反应式为CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O
C.若b极消耗16gO2,则Y中左侧溶液质量减轻16g
D.该装置工作结束后,Y池电解质溶液的pH不变
14.(24-25高一下·吉林四平·期中)原电池在工农业生产、日常生活、科学研究中具有广泛的应用。回答下列问题:
(1)某研究小组设计一种“人体电池”实验装置(如图所示),进行如下实验:一位同学的左手触摸锌片,右手分别触摸铝片、铁片、锡片、铜片;记录灵敏电流表的读数及指针偏转方向,数据见下表:
电极材料
锌-铝
锌-铁
锌-锡
锌-铜
灵敏电流表的读数(微安)
-9
11
17
a
①当两手分别触碰锌片和铁片时,锌片作___________(填“正”或“负”)极,铁片上发生___________(填“氧化反应”或“还原反应”)。
②a___________17(填“>”“<”或“=”)。
(2)若将反应设计成原电池。用导线连接金属Pb和PbO2,电解质为稀硫酸。则正极为___________(填“Pb”或“PbO2”)极,负极的电极反应式为___________。
(3)某镁-溴电池是一种新型的化学电源,其电池总反应为,电池工作原理如图所示:
溶液中的Mg2+向___________(填“Mg”或“石墨”)电极移动;正极的电极反应式为___________。
15.(24-25高一下·黑龙江牡丹江·期中)回答下列问题:
I.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量,回答下列问题:
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
键能/kJ
243
193
151
432
366
298
436
(1)下列氢化物中最稳定的是___________(填标号)。
A.HCl B.HBr C.HI
(2)按照反应I2+H2=2HI,生成2molHI___________(填“吸收”或“放出”)的热量为___________kJ。
Ⅱ.某温度时,在一个2L的密闭容器中,A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填写下列空白:
(3)该反应的化学方程式为___________。
(4)从开始至2min,A的平均反应速率为___________。
(5)2min反应达平衡,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时___________(填“大”,“小”或“相等”)。
(6)在某一时刻采取下列措施能使该反应速率减小的是___________(填标号)。
A.加催化剂 B.降低温度
C.容积不变,充入A D.容积不变,从容器中分离出A
16.(24-25高一下·黑龙江黑河·期中)按要求回答下列问题。
(1)工业合成氨每生成2mol放出92KJ的热量,已知断开1molN≡N键、1molH-H键分别吸收946kJ、436kJ;则1molN-H键断裂吸收能量为_______kJ。
(2)现有如下两个反应:A.;B.。这两个反应中能设计成原电池的是_______(填“A”或“B”),正极的电极反应为_______。
(3)液氨—液氧燃料电池的示意图如下,则该燃料电池负极反应方程式为_______。若电路中每转移3mol电子,正极共消耗_______L(换算成标准状况下)气体。
(4)粗盐水中常含有、、等杂质离子,除杂的工艺流程如图所示:
①NaOH的主要作用是除去_______(填离子符号)。
②试剂b的作用_______。
③如何证明沉淀完全_______。
(5)某化学小组探究外界条件对化学反应速率的影响,进行了酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液(分子式为,二元弱酸)的反应,记录如表所示的实验数据:
试验编号
实验温度
试管中所加试剂及其用量/mL
溶液褪至无色所需时间(分钟)
0.6mol/L溶液
3mol/L溶液
0.05mol/L溶液
①
25℃
3.0
2.0
3.0
1.5
②
25℃
2.0
3.0
2.0
3.0
2.7
③
50℃
2.0
2.0
3.0
1.0
已知反应的化学方程式为:。
①写出该反应的离子方程式_______。
②_______mL,_______mL。
③根据表中的实验①、②数据,可以得到的结论是_______。
④探究温度对化学反应速率的影响,应选择_______(填实验编号)。
17.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)甲醇()在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料,已知甲醇沸点。
(1)已知某温度下发生反应:的能量变化如图所示,下列说法正确的是______(填字母)。
a.转变成的过程是一个吸收能量的过程
b.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
c.的生成速率与的消耗速率之比为
d.键断裂的同时键断裂,则反应达最大限度
(2)高温条件下,将和充入的密闭容器中,经过反应达到平衡,测得,末气体的平均相对分子质量为______,的气体体积分数为______%。
(3)在一恒容反应器中充入一定量的,仅发生反应,已知几种共价键的键能如下:
共价键
键能
799
436
413
358
467
利用键能数据计算生成______(吸收或释放)______能量。
(4)燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池如图所示,由甲醇、空气(氧气)、(解质溶液)构成。其中负极反应式为__________,下列说法正确的是______(填序号)。
a.电池放电时通入空气的电极为负极
b.电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
c.电池放电时每消耗(标况下)转移电子
d.电池放电时向a电极移动
18.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)回答下列问题:
I.化学反应在发生物质变化的同时伴随着能量变化。
(1)一定条件下,与反应生成时放出能量,则反应物的总能量___________(填“>”或“<”)生成物的总能量。在实际生产中,取和放在一密闭容器中进行合成氨反应,充分反应后,测得反应放出的热量始终小于,其原因是___________。
(2)利用反应设计如图所示原电池,除掉的同时,还可以提供电能。电池工作时,电流表的指针偏向___________(填“a”或“b”)极(已知电流表指针偏向电流流出的一端),a极上发生___________(填“氧化”或“还原”)反应。
Ⅱ.在用稀氨水喷雾捕集制备时,有中间体(氨基甲酸铵)生成。现将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于恒容密闭真空容器中,分别在不同温度下进行反应:。实验测得的有关数据如表:
15
25
35
0
0
0
0
(3)下列措施能使该反应的反应速率增大的是___________(填字母)。
A.适当升高温度 B.分离出气体
C.另加入少量 D.选择高效催化剂
(4)条件下,平衡时的浓度为___________;条件下,内,的平均反应速率为___________。
19.(24-25高一下·辽宁大连·期中)硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如下图。
回答下列问题:
(1)电子式是_________;过程“Ⅰ”中为提高反应速率,可采取的措施是_________(写出一种即可)。
(2)过程“Ⅱ”中,气体经过催化剂层时,温度迅速升高到,其原因是_________。
(3)过程“Ⅲ”的吸收率与所用硫酸的浓度、温度的关系如图所示。据图分析,最适合的浓度和温度分别是_________。
(4)制取硫酸过程中还产生的气体污染环境,需要加以治理。可用作脱除气体的脱硫剂。脱硫和再生的反应机理如图所示。
①写出“脱硫”时发生反应的化学方程式__________。
②再生时需控制通入的浓度和温度。条件下,氧气浓度较大时,会出现脱硫剂再生时质量增大,且所得再生脱硫剂脱硫效果差,原因是____________。
(5)以如图所示装置模拟生产硫酸。负极电极反应为_________。当正极消耗时,有________的通过质子交换膜。
20.(24-25高一下·辽宁大连·期中)某实验小组进行的有关探究活动。
Ⅰ.久置样品纯度的测定
①按照上图(夹持装置已略)组装好装置,称量样品加入抽滤瓶,组装好装置;
②调节储液瓶与量气管的相对高度,让两边液面在同一水平线上,读数体积为;
③打开恒压滴液漏斗下端的活塞,加入过量的稀硫酸,使其充分反应;
④调节储液瓶与量气管的相对高度,让两边液面在同一水平线上,读数体积为。
(1)进行实验前需进行的操作是________。
(2)为了抑制气体在储液瓶中液体的溶解,储液瓶中应盛装的液体试剂是_________。
(3)已知该实验条件下气体摩尔体积为,则纯度为___________%(用含的式子表达,已知读数)。
Ⅱ.探究溶液与溶液反应
将溶液与溶液混合,立即生成橙黄色沉淀,后沉淀颜色变浅并伴有少量白色沉淀产生,振荡沉淀全部变为白色。
查阅资料:
i橙黄色沉淀为;橙黄色沉淀转化为的原因可能是由于生成难溶的沉淀,使有助于提高的氧化性;
ii原电池装置中物质氧化性与还原性强弱差异越大,电压越大。
(4)橙黄色沉淀与全部转化为的离子方程式为___________。
(5)设计如下图实验装置,验证生成难溶的沉淀,使有助于提高的氧化性。
试剂a
试剂b
电压表读数
溶液
溶液
溶液
X
则X为________,________(填“>”、“<”或“=”)。
试卷第1页,共3页
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专题03 化学反应与能量变化
地 城
考点01
能量的相互转化
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
C
B
D
B
B
D
D
10.(1)B
(2) 吸热 小于 大于
(3) B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165.0 kJ/mol 3049.5
(4) -55.1 实验装置保温、隔热效果差,或者操作缓慢,导致热量损失。
地 城
考点02
化学键
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
C
D
B
C
B
B
D
B
地 城
考点03
原电池
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
B
D
C
B
D
B
C
10.(1)
(2) 等于
(3) 从B到A 不变
(4)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
D
A
C
B
C
D
C
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
A
CD
14.(1)负 还原反应 >
(2)
(3)石墨
15.(1)A
(2) 放出 9
(3)
(4)0.6mol/(L·min)
(5)小
(6)BD
16.(1)391
(2) B Fe3++e-=Fe2+
(3) 2NH3+6OH--6e-=N2↑+6H2O 16.8
(4) Mg2+ 除去Ca2+和过量的Ba2+ 静置后,向上层清液中继续滴加2-3滴BaCl2溶液,若溶液不出现浑浊,说明已沉淀完全
(5) 2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 2.0 3.0 其他条件不变时,反应物浓度越小,反应速率越慢(其他条件不变时,反应物浓度越大,反应速率越快) ②③
17.(1)bd
(2) 10
(3) 释放 184
(4) bd
18.(1) > 和合成的反应为可逆反应
(2)b 氧化
(3)AD
(4) 0.01(或)
试卷第1页,共3页
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