内容正文:
2025一2026学年度高三二轮复习专题卷(五)
化学·电化学基础
(考试时间75分钟,满分100分)
可能用到的相对原子质量:H1B11C12N14O16F19Na23A127P31S32
Fe 56 Zn 65
一、选择题:本大题共16小题,共44分。第1一10小题,每小题2分;第11一16小题,每小题4
分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.下列馆藏文物,最不容易腐蚀受损的是
A.黑陶高柄杯
B.青铜颂簋
C.西汉铁剑
D.裂瓣纹银盒
2.下列设备或用品工作时,将电能转化为化学能的是
熔融
A.碱性锌锰干电池
B.一次性暖手宝
C.砷化傢太阳能电池
D.氯化钠电解槽
3.某大学课题组设计了水系碱性镍锌二次电池,总反应如图所示。下列叙述正确的是
ZnO++2NiO+H2 O
充电Zn+2 NiOOH
放
A.放电时,锌为负极,发生还原反应
B.放电时,正极反应式为NiOOH+e一NiO+OH
C.充电时,阴极与电源正极连接
D.充电时,生成26gZn时向阳极迁移0.4 mol OH
4.某化学实验探究小组探究MO2与某些盐溶液的反应,设计如图装
K
G
置。左烧杯中加入50mL6mol·L-1硫酸,右烧杯中加入50mLMn0
盐桥
6mol·L1CaCl2溶液,盐桥选择氯化钾琼脂。当闭合开关K时,电
流计指针偏转。下列说法正确的是
A.该实验装置属于电解池
B.C电极上发生还原反应,产生的气体可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
C.左侧烧杯中的电极反应为MnO2+4H++2e—Mn2++2H2O
D.盐桥中CI移向左侧烧杯
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鱼盼
10.一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列说
电极A
电极B
法正确的是
CO+H2→
用电器
←02
A.电极A为正极
CO
B.电极B的电极反应式为O2+2H2O+4e一4OH
K
C.电池工作时,K+从电极B迁移向电极A
Na
D.标准状沉下,每有2.24L甲烷参与催化重整反应,理
CH,+H2O
)脱水
CO,+H2O
论上另一极消耗0.2mol氧气
11.我国科学工作者制备了一种Ni-CuO电催化剂,并将其
⑧
与金属铝组装成可充电电池,用于还原污水中的NO?,
NH:H2O
其工作原理如图所示。研究证明,电池放电时,水中的
金
氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子,氢原子
OH
H2O NH;
铝
[AIOH)T
离
1
Cuo
再将吸附在电催化表面的NO?逐步还原为NH3。下
电电
02
NO3
列说法正确的是
电解质
换
膜
A.放电时,负极区游离的OH数目减少
NO污水
B.放电时,还原1.0 mol NO3为NH3,理论上需要10mol氢原子
C.充电时,OH从阳极区穿过离子交换膜进人阴极区
D.充电时,电池总反应为4A1+6H2O+4OH+3O2一4[A1(OH)4]
12.下列关于电化学装置的说法中错误的是
CL
H2
稀硫酸
淡盐水日
NaOH
溶液
Na
CuSO
铁钉十
溶液
PbO;
铁管道废铁
离子交换膜
Pb
精制饱和
H2O
NaCl溶液
(含少量NaOH
B.铅蓄电池放电时C.采用外加电流法保
D.电解饱和食盐水制烧碱和
A.在铁钉表面镀铜
PbO2作正极
护铁管道
氯气
13.一种新型AC/LiMn2O4体系,在快速启动、电动车
充电
放电
等领域具有广阔的应用前景,其采用尖晶石结构
←一田
的LiMn2O4作正极(可由Li2CO3和MnO2按物
⊕⊕→
←一⊕⊕
⊕→
质的量之比1:2反应合成),高比表面积活性炭
人】
人
LiMn2O
AC
LiMn2O
AC(石墨颗粒组成)作负极,Li2SO4溶液作电解质
溶液,充电、放电的过程如图所示:
下列说法正确的是
A.合成LiMn2O4的过程中可能有O2产生
B.放电时正极的电极反应为LiMn2O4十xe-Lia-x)Mn2O4十xLi计
C.充电时AC极应与电源正极相连
D.可以用Na2SO4溶液代替Li2SO4溶液作电解质溶液
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鱼跃
班级
二、非选择题:本大题共4小题,共56分。考生根据要求作答。带*题目为能力提升题,分值不计
入总分。
17.(14分)某小组利用肼(N2H4)碱性燃料电池电解CuSO4溶液,装置如图I所示。回答下列问题:
姓名
空气
得分
N
KOH溶液
100mL
硫酸
CuSO,溶液
丙
CuSO,溶液
I
选择题
(1)b极为
(填“正”“负”“阴”或“阳”,下同)极;d极为
极。
答题栏
(2)写出a极的电极反应式:
;c极的电极反应式为
(3)丙池精炼粗铜(含Pt、Ag、Au),f极材料是
;Au和Pt等金属沉积在
极
3
区(填字母)。
(4)一段时间后,甲池中KOH溶液浓度
(填“增大”“减小”或“不变”)。
5
(5)乙池中c、d极产生气体体积(标准状况)与电路上通过电子的物质的量关系如图Ⅱ所示。
5.60
6
7
4.48
3.36
9
10
2.24
c极
11
名到
d极
1.12
13
0.00
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
14
电路上通过电子的物质的量/mol
15
16
d极收集到的气体是
(填化学式);乙池中CuSO4浓度为
mol .L-1.
18.
(14分)铅酸蓄电池是常见的化学电源,其凭借高性价比、可靠性和成熟技术,在汽车行业占
重要地位。回答下列问题:
(1)将如图所示的电解槽串联,以铅酸蓄电池为电源,未标明的电极都为石墨电极。电极a与
铅酸蓄电池的正极相连。
硫酸钠溶液
b
粗锌
精锌
50mL1mol·L
M膜
N膜
硫酸铜溶液
硫酸锌溶液
制备H,SO,(左池)和NaOH(右池)
甲
乙
丙
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鱼野
(1)在该装置中,b极为
极,若以铅酸蓄电池为直流电源,则铅酸蓄电池中b极的电
极反应式为
(2)装置工作时,阴极除有HCOO生成外,还可能生成副产物,降低电解效率。
已知:电解效率=一段时间内生成目标产物转移的电子数
一段时间内电解池转移的电子总数
9
①副产物可能是
(写出一种即可)。
②标准状况下,当阳极生成氧气的体积为224L时,测得整个阴极区内的c(HCOO)=
0.015mol·L1,电解效率为
(忽略电解前后溶液的体积变化)。
Ⅱ.VB,一空气电池是目前储电能力最高的电池。以VB,电极
a电极
b电极
VB2一空气电池为电源,用惰性电极电解硫酸铜溶液的装
一c电极
二1“
置如图示。
(3)该电池工作时的反应为4VB2+11O2一4B2O3+选择性膜KOH溶液
CuSO溶液
A
B
2V,O5。其中正极的电极反应式为
,负极的电极反应式为
(4)电解一段时间后,B池中溶液的pH将
(填“增大”“减小”或“不变”)。
锂电池有广阔的应用前景。用“循环电沉积”法处理某种锂电池,可使其中的Li电极表面生成
只允许Li通过的Li2CO3和C保护层,工作原理如图甲所示。具体操作如下:
ⅰ.将表面洁净的Li电极和MoS2电极浸在溶有CO2的有机电解质溶液中;
i.0~5min,a端连接电源正极,b端连接电源负极,电解,MoS2电极上生成Li2CO3和C。
i.5~l0min,a端连接电源负极,b端连接电源正极,电解,MoS2电极上消耗Li2CO3和C,Li
电极上生成Li2CO3和C。步骤iⅱ和步骤m为1个电沉积循环。
V.重复步骤ⅱ和步骤i的操作,继续完成9个电沉积循环。
(1)步骤ⅱ内电路中的Li由
(填“Li电极”或“MoS2电极”,下同)向
迁移。
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鱼跃·化学D·
11.B【解析】氯化铵受热分解为NH3和HCl,在试管口遇冷又
重新生成氯化铵,因此Ⅱ处蓝色石蕊试纸不会变红。
Cu2(OH)2CO3受热分解为CuO、CO2、H2O,Cu2(OH)2CO
为绿色,CuO为黑色;I处固体颜色由绿色变为黑色,二氧化
碳、水能与Na2O2反应,Ⅱ处固体颜色由淡黄色变为白色。氯
酸钾在二氧化锰作催化剂条件下加热得到KC1和氧气,题中
没有给出MnO2,且Ⅱ处没有I2生成,则I、Ⅱ处均无明显现
象。氧化铁与碳粉在加热条件下发生反应2Fe,0,十3C△
4Fe十3C0,个或Fe,0,十3C△2Fe十3C0个,氧化铁为红棕
色,CO2不与CuO反应,CO与CuO加热条件下才反应,因此
Ⅱ处无明显现象。
12.A【解析】N2H4·H2O具有强还原性,制备过程中应该加入
少量NaClO,NaClO过量会氧化N2H4·H2O,应逐滴加入,因
此分液漏斗滴加的溶液应为NaClO溶液。
13.B【思路分析】由“价一类”二维图可知,X为SO2,Y为SO3,
Z为H2SO4,M为CuSO4,据此回答。
【解析】稀硫酸与铜不反应;SO2可以与氧气反应生成三氧化
硫,可以被氯气等在水溶液中转化为硫酸,三氧化硫与硫单质
共热生成二氧化硫,与水生成硫酸,浓硫酸与还原剂反应可被
还原为二氧化硫,硫酸可被脱水生成三氧化硫;浓硫酸与蔗糖
反应可以生成SO2,体现了浓硫酸的强氧化性和脱水性;S与
O2只能反应生成SO2不能生成SO3。
14.C【思路分析】甲为二元化合物,且具有漂白性,能与MnO。
作用生成气体单质丁,则甲为H2O2,丁为O2;甲、己的组成元
素相同,己为H2O;丙是硫的简单氢化物,丙为H2S;戊为二元
化合物、具有漂白性且由丙H2S与丁O2反应生成,则戊为
SO2;乙为二元化合物、与HC1反应生成H2S,则乙可能为
Na2S或FeS等。
【解析】根据上述分析可知,乙可能为Na2S或FeS,若将HCl
换为HNO3,HNO3具有强氧化性可以氧化一2价S(具有还
原性)生成S或SO2等,而不能生成丙(H2S);乙可能为Na2S
或FeS等,Na2S易溶于水,而FeS难溶于水,甲为H2O2、戊为
SO2,二者发生化合反应生成H2S04,H2O2中O化合价与
SO2中S化合价发生变化,该反应为氧化还原反应:戊为SO2,
通入石蕊溶液中生成H2SO3,能使石蕊溶液变红,但SO2的漂
白性不能使石蕊褪色,即戊通入石蕊溶液中,石蕊溶液变红,不
褪色。
15.D【思路分析】将硼镁矿加NaOH溶液碱浸,其中难溶于
NaOH溶液的FezO,、MgO形成滤渣A过滤除去,能溶于
NaOH溶液中的B2O3、SiO2、Al2O3生成NaBO2、Na2SiO3、
Na[Al(OH)4]进入滤液,然后通入CO2气体将Na2SiO3、
Na[AI(OH),]转化为H2SiO和AI(OH)3沉淀形成滤渣B
过滤除去,将滤液蒸发浓缩,冷却结晶,得到硼砂,再加入热水
和稀硫酸调节pH,经过一系列操作生成硼酸,据此作答。
【解析】由于硼酸在热水中溶解度大,在冷水中溶解度小,则得
到硼酸的一系列操作为冷却结品、过滤、洗涤、干燥。
16.C【解析】①中发生反应2 NaClO3+Na2SO3+H2SO4-
2ClO2↑+2Na2SO4+H2O,Na2SO3中S的化合价升高
Na2SO3为还原剂;③中试管内发生反应2ClO2+2NaOH+
H2O2一2 NaClO2+2H20+O2,H2O2中O元素化合价也
升高,H2O2为还原剂。装置②④的主要作用分别是防倒吸、
吸收CIO2。由于温度高于60℃时,NaClO2会发生分解,所以
可采取冷却结晶的方法获得晶体。反应结束时,通氮气的目的
是将仪器中残留的气体排入④中,吸收污染气体,保证实验
安全。
二、非选择题
17.(1)恒压滴液漏斗饱和食盐水
(2)防止空气中的水蒸气进入丙装置吸收过量的SO2和CL2
(3)蒸馏
(4)硫酸浓度太低,含水量大,会有较多SO2溶于水,不能充分
逸出(或硫酸浓度太低反应速率慢,且溶液中水的含量大,二氧
化硫不会充分逸出)KC1O3+6HCI(浓)一3Cl2个+
KCI+3H,O
(5)制备硫酰氯的反应为放热反应,一段时间后温度升高,可能
使产品分解或挥发
(6)SO2C12+2H2O—H2SO,+2HC1
(7)67.5
【思路分析】该实验通过二氧化硫与氯气反应制备硫酰氯,其
中装置甲和乙用于制备和纯化二氧化硫气体,反应为H,SO4十
Na2SO3一Na2SO4+SO2个十H2O,乙用于干燥二氧化硫气
体,其中应盛放浓硫酸;装置丁、戊、己用于制备和纯化氯气,反
应为KC1O3+6HC1(浓)—KC1+3C12◆+3H2O,装置戊中
盛放饱和食盐水用于吸收氯气中混有的HC1,并且经过装置丁
进行干燥,丁中盛放浓硫酸;二氧化硫和氯气在装置丙中经活
性炭催化反应生成硫酰氯,S0,十C,活性炭s0,C2,据此
分析。
【解析】(2)由分析知丙中可能存在二氧化硫和氯气等气体,且
反应需要严格控制无水,故装置B的作用为①防止空气中的
水进入反应装置丙,②吸收过量的二氧化硫和氯气。
(3)由表可知,硫酰氯与硫酸在常温下都为液体,并且硫酸的沸
点远高于硫酰氯的沸点,故将二者分离应采用的实验操作为
蒸馏。
(4)由于二氧化硫易溶于水,硫酸浓度太低会导致含水量大,不
利于二氧化硫的逸出,故应选择较高浓度的硫酸;由分析知戊
用于制备氯气,其中发生反应的化学方程式为KC1O3十6HCI
(浓)—KC1+3C12个+3H20。
(5)由题意知制备硫酰氯的反应为放热反应,反应一段时间后
会导致温度过高,会导致产物分解或挥发,故应在装置丙的三
颈烧瓶外加上冷水浴装置。
(6)硫酰氯水解会生成硫酸和氯化氢,反应的化学方程式为
SO,Cl,+2H2O=H2 SO,+2HCIo
(7)疏酰氯溶于NaOH会与NaOH发生反应SO2Cl2十
4NaOH一2NaCl+Na2SO4+2H2O,滴定消耗25.00mL
0.1000mol·L1的盐酸,则过量的NaOH的物质的量为
25.00×10-3L×0.1000mol·L1=2.5×10-3mol,故疏酰
氯试样中,与硫酰氯反应的NaOH的物质的量为25×10-3L×
0.5000mol·L-1-2.5×103mol=0.01mol,因此,硫酰氯的
物质的量为4×0.01mol=2.5×103mol,其质量为2.5×
103mol×135g·mol1=0.3375g,故该试样纯度为
0.3375g×100%=67.5%。
0.500g
(1)1 CO,+2NaOH -Na2 CO+H2O
②C
③NaOH、CaO
(2)①500mL容量瓶、胶头滴管20.00②A
(3)①CaC2O4
400-600℃CaC0,十C0↑②低于
【思路分析】用过量氢氧化钠溶液捕捉回收CO2生成碳酸钠
溶液,再加入氧化钙,氧化钙与水生成氢氧化钙,氢氧化钙再与
碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,氢氧化钠循环使用,
碳酸钙高温分解产生氧化钙和二氧化碳,二氧化碳储存利用,
氧化钙循环利用;配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤
有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签,
据此分析解题。
【解析】(1)①捕捉室中CO2与过量的氢氧化钠溶液反应生成
碳酸钠和水,该反应的化学方程式为CO2十2NaOH
Na2 CO3+H2O。
②“反应、分离”环节为分离固液的操作,为过滤,分离物质时用
到的装置是C。
参考答案及解析
(2)①要用480mL1.00mol·L1NaOH溶液,则需要使用
(4)强还原性NH3分子间形成氢键
500L容量瓶配制,结合配制步骤,配制溶液需要的玻璃仪器
(5)除去钠片表面氧化膜(Na2O)
是烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管;用电子天平(准确
(6)2Na+2NH3-2NaNH2+H2
度0.01g)称量0.5L×1.00mol·L1×40g·mol1=
【解析】(2)A装置中的生石灰溶于水放出热量,并生成碱,促
20.00 g NaOH固体。
进氨水挥发出氨,可以用氢氧化钠、碱石灰代替生石灰。
②称量所用的砝码生锈,砝码实际质量大于所标数值,导致所
(3)C装置用于干燥氨,避免水与钠反应;E装置吸收尾气中挥
称NaOH质量偏大,则所配制NaOH溶液的物质的量浓度偏
发出来的氨。可用碱石灰干燥氨,可用五氧化二磷或氯化钙吸
大;转移前,容量瓶内有蒸馏水,对配制结果无影响;定容时水
收氨。
加多用胶头滴管吸出,造成溶质损失,浓度偏小;定容时仰视刻
(4)溶剂化电子能释放电子,具有强还原性,氨分子中N的电
度线,溶液体积偏大,浓度偏小。
负性较大,氨分子之间能形成氢键,缔合成多氨分子。
(3)①CaC2O4·H2O受热会首先失去结晶水,1.46gCaC2O,·
(5)钠表面易形成一层Na2O,阻止钠与液氨接触发生置换反
H20物质的量为1.46g÷146g·mol1=0.01mol,由题图中
应,故钠片必须除去表面氧化膜形成新鲜表面。
信息可知,CaC2O4·H2O在200℃左右失去结晶水得到
(6)钠置换液氨中的氢,生成氨基化钠(NaNH2)。
0.01molX128g·mol-1=1.28gCaC20;CaC204在400
(1)干燥管
600℃因分解减少的质量为1.28g一1.00g=0.28g,减少的
(2)j→k→m→nf→g→d→e
是0.01molC0的质量,碳化合价部分降低,则另一部分碳化
(3)检查装置气密性
合价升高,分解产物为C0和CaCO3,则400~600℃范围内分
(4)Ti0,+2C+2Cl,高温TiCL,+2C0CCLl,+Ti0,+C商温
解反应的化学方程式为CaC,0,400-~60℃CaC0,+c0+.
TiCl,+2CO
②由图可知,温度800~1000℃因分解减少的固体质量为
(5)冰水
1.00g-0.56g=0.44g,减少的是0.01molC02的质量,即
(6)赶尽装置内的CL2和CO气体使其被吸收,防止污染环境
高于800℃时,碳酸钙分解生成Ca0和CO2,只有低于此温
96.4
度,才有利于CaO和CO,化合,则CaO捕捉CO,的反应温度
【解析】(2)实验中制备的Cl2从a口放出,用饱和NaCl溶液除
去Cl2中的HCl,再用浓硫酸除去Cl2中的水蒸气,然后Cl2进入
应低于800℃。
(1)在内压较大时液体能顺利滴下(或滴速不受装置内压强影
电炉,制得的TiC1,从f口进入圆底烧瓶冷却,最后连接d,碱石
响);保持稳定滴速,缓慢产生气流
灰可吸收C2,同时防止外界水蒸气进入。综上所述,导管口连
(2)酸性减弱不利于反应进行(或反应需较强酸性条件);不利
接顺序为a→j→k→m→n→b→c→f→g→d→e→h。
(3)实验中需要密闭环境,故需检验装置气密性。
于C1O2、CL2气体逸出(或ClO2、Cl2会溶于水损失)
(4)含碳的还原性气体为CO,化学方程式为TiO2十2C十2C12
(3)除去CIO2中的C2稀释CIO2避免爆炸:将生成的CIO2
吹出装置A(或吹入集气袋中);搅拌溶液混合均匀(写出两条
高温TiCl,+2C0;电炉中生成的CCL,与TiO,C反应生成TiC1,
即可)
和C0,反应的化学方程式为CCL,十Ti0,十C高温iCL,十2C0.
(4)2C1O2+4NO=4NO2+Cl2
(5)根据题意可知,烧杯中水的作用为冷却产物,应选用冰水。
(5)SO2与水反应生成H2SO3,更易被C1O2氧化
(6)在反应中还有有毒气体CO生成,通入N2,可以赶尽装置内
(6)否NO反应较完全,更多的C1O2与SO2反应(或此时
的气体C12和CO气体并使其被吸收,防止污染环境;根据化学
NO氧化率接近100%,剩余与SO2反应的C1O,更多)
方程式2CuCl+2CO+2H2O=Cu2Cl2·2C0·2H2O,CuC1盐
【思路分析】该实验以亚氯酸钠和浓硫酸为原料,在装置A中
酸溶液的质量增加5.4g,可知吸收的m(CO)=5.4g,根据反应
通过反应制备二氧化氯(同时生成氯气):实验中用泵精准控制
关系TiO2~TiCL~2C0,可知TiCL的理论产量为190g·mol-1×
亚氯酸钠溶液的滴加速率,持续通入氮气稀释二氧化氯以避免
其因浓度过高爆炸;装置B中利用亚氯酸钠与氯气的反应,除
80g:m0=19.08,TiC,的实际产量为190g·mor1X
8 g
去二氧化氯中的氯气杂质并额外生成二氧化氯,最终通过集气
5.4g
袋收集产物,整个过程通过控制反应速率、稀释气体等方式保
28g.m011X2≈18.328,产率=00×100%≈96.4%。
19.0g
障实验安全与产物纯度。
【解析】(2)不采用向NaC1O2溶液中滴加浓硫酸的滴加方式,
化学(五)
其原因是酸性减弱不利于反应进行或反应需较强酸性条件;不
一、选择题
利于CIO2、Cl2气体逸出或C1O2、Cl2会溶于水损失。
1.A【解析】黑陶高柄杯的主要成分是硅酸盐,属于无机非金属
(3)根据分析,装置B中利用亚氯酸钠与氯气的反应,除去二
材料,化学性质极其稳定,几乎不与空气、水或常见气体反应,因
氧化氯中的氯气杂质并额外生成二氧化氯:因浓度较高的
此最不易发生化学腐蚀。
CIO2气体易爆炸,通入N2的目的是稀释C1O2避免爆炸:同
2.
D【解析】碱性锌锰干电池是化学电源,工作时是将化学能转
时可以将生成的ClO2吹出装置A(或吹入集气袋中);搅拌使
化为电能,用于对外供电;一次性暖手宝工作时,是内部物质发
溶液混合均匀。
生化学反应,将化学能转化为热能,用来取暖;砷化镓太阳能电
(5)若体系中湿度增加,则SO2与水反应生成H2SO3,故原因
池工作时是将太阳能转化为电能,利用的是光电效应;氯化钠
是SO2与水反应生成H2SO3,更易被ClO2氧化。
电解槽工作时,是通过通电使氯化钠发生电解反应,将电能转
(6)图中仅显示“氧化率”,但未给出NO和SO2的初始物质
化为化学能。
的量,无法通过氧化率直接比较二者消耗CO2的量;当3.B【解析】放电时锌为负极,发生氧化反应;放电时正极发生还
n(ClO2)>1.6mmol时,NO的氧化率已接近100%(反应接
原反应NiOOH+e一NiO+OH;充电时,负极变为阴极,
近完全),而SO2的氧化率仍较低,此时增加C1O2的量,更多
与电源负极连接;26.0gZn的物质的量为0.4mol,阴极电极反
的ClO2会参与SO2的氧化反应,使SO2的氧化率明显提升。
应式为ZnO十2e+H20-Zn十2OH,迁移0.8 mol OH。
(1)平衡气压,使氨水顺利滴下
4.
C【解析】该实验装置没有外接电源,故不属于电解池,属于带
(2)NaOH(或碱石灰)
盐桥的原电池。C电极为负极,发生的电极反应为2CI一2
(3)d
一C12个,产生的气体C12可使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝。
高三二轮复习专题卷
左侧烧杯中电极为正极,发生的电极反应为MnO2+4H++1l
2e—Mn++2H2O。盐桥中的阴离子移向负极区,即C1向
右侧烧杯移动。
5.B【解析】锂作为活泼金属,在放电时被氧化,应为负极而非正
极;负极发生氧化反应而非还原反应;锂与水剧烈反应,无法用
水溶液作电解液。
6.C【解析】电池工作时的总反应为NH3·BH3十3H2O2
NH4BO2+4H2O,负极反应为NH3·BH3+2H2O一6e
NH对+BO+6H+;正极反应为H2O2+2H+十2e
2H2O。a极为负极,b极为正极。a极上生成氢离子,b极上消
耗氢离子,故电池工作时,H+通过质子交换膜向右移动。6.2g
6.2g
NH,·BH,的物质的量为31g:mo=0.2mol,生成的H
的物质的量为1.2mol,b极区增加1.2molH+,故当加入
6.2gNH3·BH时,左、右两极室内液体质量差为6.2g一2×
1.2molX1g·mol-1=3.8g。
7.D【思路分析】因Zn比Fe活泼,锌环与铁帽构成原电池时,锌
环为负极,不断遭受腐蚀,而作为正极的铁帽被保护起来,该保
护铁帽的方法是牺性阳极法,据此解答。
12
【解析】把锌环换成锡环后,因铁比锡活泼,构成原电池时,锡环
作正极,铁帽作负极而被腐蚀,所以把锌环换成锡环后,不能防
13
止铁帽被腐蚀。
8.C【解析】由图中Mn元素的化合价变化可知,Mn2+在右侧电
极失去电子,发生氧化反应,电极反应为Mn+一e一Mn3+,
Mn3+再与FeS(s)发生反应FeS+9Mn3++4H2O—9Mn2++
8H++Fe3++SO2,所以右侧电极为阳极,则b为直流电源的
正极、为直流电源的负极。阴极上发生氢离子得电子的还原
反应2H++2e一H2↑,转移2mol电子时,阴极区消耗
14
2molH*,同时有2molH+由阳极区经质子交换膜移入阴极
区,故溶液pH不变。Mn2+、Mn3+之间的转化起到在FeS和电
极之间传递电子的作用,可加快电子转移。结合电极反应式,导
线中流过4.5mole时,根据
FeS~
9Mn3+
~9e 9H+
88g
9 mol
9g
m(增加)4.5mol
m(减少)
可知m(增加)=44g,m(减少)=4.5g,所以有44gFeS参加反
应,同时有4.5gH移入阴极区,故阳极区溶液质量增加
44g4.5g=39.5g。
9.B【思路分析】原电池中阴离子向负极移动,内电路H移向
极,说明a是负极,b是正极。
【解析】放电时,电流由正极→外电路→负极,则电流方向为b
极→灯泡→a极;a为负极,放电时失去电子发生氧化反应,电极
反应为CeH2一e+H一CeH3;放电时,b极在反应中转移
15
3mole生成27gAl,故电路中转移1mole,b极生成9g
A1;放电时b为正极,充电时b接电源正极作阳极,发生氧化
反应。
10.D【思路分析】电极B上通入O2为正极,电极A上通入CO
和H2作负极。
【解析】根据分析可知,电极A为负极;电极B上通入的氧气
在该电极上得电子,电解质溶液中无OH,正确的电极反应
16
为O2+2CO2+4e一2CO?:电池工作时阳离子在电解质
溶液中移向正极,该电池中K+从电极A迁移向电极B:标准
状况下,2.24L甲烷的物质的量为0.1mol,根据反应CH4十
H2O=CO+3H2可知生成的0.1molC0和0.3molH2进
入负极发生氧化反应生成CO2和H2O,则共转移电子的物质
的量为(0.2+0.6)mol=0.8mol,另一极即正极消耗的氧气与
转移电子数间关系为O2~4e,根据转移电子相等可得消耗
的氧气的物质的量为0,8
mol=0.2mol。
A【思路分析】放电时,负极铝失去电子和OH结合生成
[A1(OH),]-,电极反应为A1-3e+4OH
[AI(OH):],正极水中的H+在电催化剂表面获得电子成为
氢原子,氢原子再将吸附在电催化剂表面的NO3逐步还原为
NH3,正极区发生反应为NO?+8e+6H2O一NH十
9OH(注意此反应不是电极反应),充电时,金属铝为阴极,
Ni-CuO电极为阳极,据此解答。
【解析】放电时,负极发生反应A1一3e+4OH
[Al(OH)4],当转移3mol电子时,消耗4 mol OH,同时正
极区会有3 mol OH通过OH-离子交换膜进行补充,OH
净消耗1ol,故负极区游离的OH数目会减少;氢原子将吸
附在电催化剂表面的NO5逐步还原为NH3,还原1.0mol
NO3为NH3,由化合价变化可知,得到8mol电子,所以理论
上需要8.0ol氢原子;充电时,阴离子向阳极移动,所以充电
时,OH从阴极区穿过OH离子交换膜进入阳极区;充电
时,电池阴极反应式为4[A1(OH)4]+12e一4A1+
16OH,阳极反应式为12OH-12e—3O2↑+6H2O,总
反应为4[A1(0H)]一4A1+6H20+4OH+302个。
C【解析】外加电流法中,被保护的金属与电源的负极相连作
阴极,才能防止金属被腐蚀。
A【解析】Li2CO3和MnO2按物质的量之比1:2反应合成
LiMn2O4,Mn元素化合价降低,根据得失电子守恒,氧元素化
合价可升高,可能有O2产生;放电时,锂离子向正极移动,正
极的电极反应为Li1-Mn2O,十xLi十xe
一LiMn2O,;放
电时AC极作负极,则充电时AC极作阴极,应与电源负极相
连;放电时,需要Li参与正极反应,故不能用Na2SO4代
替Li2SO4。
D【思路分析】由图可知,在该电催化合成装置中,CH3OH
和(CH3)2NH在e电极发生反应生成HCON(CN3)2,发生氧
化反应,所以e为阳极,d极为阴极。
【解析】由分析知,e极为阳极,与阳极相连的b极为电源正
极;e极发生的反应为CH3OH+(CH3)2NH一4e
HCON(CH3)2十4H,工作一段时间后,e极附近氢离子浓度
增大,pH减小;从催化机理图可知,CH2OH转化为·CHO,C
元素化合价升高,(CH)2NH转化为·N(CH)2,N元素化合
价升高,因此CH3OH和(CH3)2NH均发生氧化反应;由A分
析可知,d极为阴极,e极为阳极,阴极反应为2H2O十2e=
2OH十H2个,H2即为X气体,阳极反应为CH3OH十
(CH3)2NH一4e一HCON(CH3)2+4H+,根据得失电子守
恒,理论上生成1molH2,转移2mol电子,阳极上有0.5mol
的(CH)2NH被氧化。
D【解析】放电时,Zn失电子发生氧化反应,故Zn作负极,石
墨毡作正极。水和二氯甲烷互不相溶,且密度差能够将正极与
负极分隔开,故不能倒置;充电时,石墨毡作阳极,电极反应为
PTZ-e一PTZ;放电时,阴离子移向负极,故PF。移向水
层;放电时,Zn板每减轻6.5g,水层质量增加6.5g,转移电子
的物质的量为0.2mol,则有0.2 mol PF:移动到水层,故水
层质量增加0.2mol×145g·mol1+6.5g=35.5g。
C【解析】该装置是原电池,将化学能转化为电能,含Fe的催
化电极上NO转化为NH3OHCI,N元素化合价降低发生还原
反应,为正极,Pt电极为负极,发生氧化反应,H2→H+;根据
题意可知,NH2OH具有类似NH3的弱碱性,可以和盐酸反应
生成盐酸羟胺,所以缺少的一步反应为NH2OH十H
NH3OH,图乙中,A为H,B为NH3OH+;正极电极反应
为NO+3e-+4H++CI=NH2OH·HC1,正极区H+浓
度减小,pH增大;在负极区存在H2~2e,正极区每制取
0.1 mol NH2OH·HCl,会转移0.3mol电子,因此可推知消
耗0.15molH2,标准状况下体积为3.36L。
6
、非选择题
(2)由物质转化可知,d极钴酸锂转化成钴离子,钴的化合价降
7.(1)正阴
低,发生还原反应,故d极为正极,c极为负极。由原电池和电
(2)N2H4+4OH-4e—N2个+4H2O2H2O-4e
解池连接方式可知,a极为阳极,b极为阴极。
4Ht+02↑
(3)a极发生氧化反应,电极反应式为CH COO+2H2O一
(3)纯铜e
8e一2CO2个+7H,d极发生还原反应,电极反应式为
(4)减小
LiCo02十e+4Ht—Lit+Co2++2H20。
(5)H22
(4)H+通过阳膜从a极区向b极区迁移,生成了盐酸,b极区
【解析】(1)甲池为原电池,乙池为电解池,丙池为粗铜精炼池。
溶液pH降低。
根据电极连接方式可知:
(5)实验过程中保持细菌所在环境pH相对稳定,借助其将乙
电极代号
a
b
酸盐转化为二氧化碳,CO2的水溶液显弱酸性,故细菌所处环
电极类型
负极正极阳极阴极阳极阴极
境应为偏酸性环境。
(6)b极上钴离子发生还原反应Co2+十2e一Co,根据得失
(2)a极上肼发生氧化反应生成氮气和水。c极上H2O发生氧
电子守恒,乙室生成C02+质量是甲室消耗C02+质量的2倍。
化反应,生成O2。
设甲室消耗Co2+的质量为x,乙室向甲室转移钴离子质量为
(3)精炼铜时,阴极材料为纯铜:阳极材料为粗铜,不活泼金属
y,有x-y=80g,200g十y=2x,解得x=120g,y=40g。
沉积于阳极泥中。
20.(1)负Pb-2e+S0=PbS04
(4)随着反应进行,甲池中OH减少,产生的水增多,KOH溶
(2)①CO(或H2)②0.75
液变稀。
(5)根据离子放电顺序,阴极d上先发生反应Cu2++2e
(3)O2+2H2O+4e=4OH-2VB2+220H-22e
Cu,然后发生反应2H++2e一H2个,从题给图像看出,电
V20与+2B203+11H20
路上通过0.4mol电子时析出0.2mol铜,c(CuSO4)=
(4)减小
0.2mol-2molL1。
【思路分析】Ⅱ.电池工作时的反应为4VB2+11O2=
0.1L
4B2O,十2V2O,氧元素价态降低得电子,a电极为正极,VB
(1)1.12L6.5g阴离子交换膜
极为负极,电极反应式为2VB2+22OH一22e—V2Os+
(2)13
2B2O3十11H2O,B为电解池,b极为正极,电极反应式为
(3)3 CH3 OH-6e+80H-CO+6H2 O 32 g
2H2O-4e一O2个+4H+,c极为阴极。
【解析】(1)铅酸蓄电池的正极反应为PbO2十SO+2e+
【解析】(1)根据图示可知,右边Pt电极上CO2得到电子被还
4H一PbSO,十2H2O,每转移2mol电子,电极增加的质量
原为HCOOˉ,所以该电极为阴极,则电源b电极为负极,电源
为1molS02的质量,为64g,所以当正极质量增加6.4g时,
的a电极为正极,铅酸蓄电池中负极b上Pb失去电子被氧化
电路转移0.2mol电子,图甲阴极反应中Cu2+先放电,Cu++
为PbS0,电极反应式为Pb-2e+SO?一PbSO,。
2e一Cu,由于Cu+的物质的量为0.05mol,所以完全消耗
(2)①该装置在工作时,阴极CO2除了得到电子被还原为
Cu+转移0.05mol×2=0.1mol电子,然后H20放电
HCOO,还有可能得到电子被还原为C0气体;还可能是溶
2H20+2e—H2个+2OH,转移0.1mol电子生成
液中的H2O电离产生的H+得到电子被还原为H2,故阴极的
0.05molH2,标准状况下体积为1.12L;图乙中电极a为阳
副产物可能是CO或H2。
极,电极b为阴极,转移0.2mol电子,电极b反应为Zn2++
②电解时,在阳极上发生反应2H2O一4e一O2个十4H+。
2e一Zn,增加质量为0.1 mol Zn的质量=0.1mol×65g·
标准状况下,当阳极生成氧气的体积为224mL时,其物质的
mol1=6.5g;图丙中左池要制备硫酸,需水被氧化生成氧气
量为n(O2)=0.01mol,则反应过程中电子转移的物质的量
和氢离子,带负电的SO向左池移动,所以左池应为阳极区,
n(e)=0.04mol,测得整个阴极区内的c(HCOO)=
M膜为阴离子交换膜。
0.015mol·L1,n(HC00)=0.015mol·L-1×1L=
(2)电解饱和食盐水的反应为2NaC1+2H,0电解CL,+十
0.015mol,得到电子的物质的量是n(e)=0.015mol×2=
H2个+2NaOH,所以收集标准状况下1120mL,即0.05mol
0.03mol,由于同一闭合回路中电子转移的数目相等,则电解
气体中,氢气与氯气均为0.025mol,生成NaOH的物质的量
效率为1一0.04mo
0.03 mol
=0.75。
为0.05mol,c(0H)=0.1mol·L1,p0H=1,pH=14
pOH=13。
(3)装置A中电极a通人空气,为电池正极,碱性条件下,电极
反应式为O2+2H2O+4e一4OH,则VB2电极为电池负
(3)氢含量越高,理论比能量越高,三组电池中,③号电池的氢
极,根据总反应4VB2+11O2一4B2O3+2V2O和正极反
含量最高,其理论比能量最大;甲醇燃料电池的负极电极反应
为CH3OH-6e+8OHCO3+6H2O;消耗1.5mol氧
应,可得负极电极反应式为2VB2+22OH一22e一
气,转移1.5mol×4=6mol电子,消耗甲醇的物质的量为
V2O5+2B2O3+11H2O.
1mol,质量为32g。
(4)装置B为电解池,电极b(惰性电极)为阳极,电极反应式为
(1)电解池
2H2O-4e一O2↑+4H+;电极c电极反应式为Cu2++
(2)阳负
2一Cu,可知该电解池是放氧生酸型,氢离子浓度增大,故
(3)CH COO-+2H2O-8e-2CO2+7H+LiCoO,+
B池溶液pH降低。
e+4H+—Li+Co2++2H2O
¥(1)Li电极MoS2电极
(4)降低
(2)4Li(s)+3C02(g)—2Li,C03(s)+C(s)△H=
(5)偏酸性
-1250kJ·mol-1
(6)40
(3)4Li+3C02+4e=2Li2C03+C
【解析】(1)原电池中氧化还原反应能自发进行,电解池中氧化
(4)ac
还原反应不能自发进行,依题意,左池为电解池,右池为原
(5)有机电解质中未溶解CO2,内电路中的膜只允许L通过,不
电池。
允许CO2通过,CO2无法迁移到阴极放电转化为C和CO?
·化学D·
【解析】(1)从图甲可以看出,步骤iⅱ中a端连电源正极,Li电极
作阳极,阳离子向阴极迁移,L从Li电极向MoS2电极迁移。
(2)步骤i的总反应为4Li(s)+3CO2(g)一2Li2CO3(s)十C
(s),根据盖斯定律,可得总反应的反应热△H=2△H1一△H2=
(-539×2-172)kJ·mo1-1=-1250kJ·mol-1,即总反应的
热化学方程式为4Li(s)+3CO2(g)一2Li2CO3(s)+C(s)
△H=-1250kJ·mol11。
(3)步骤ⅲ中Li电极作阴极,电极反应式为4Li十+3CO2+4e
=2Li2CO3+C。
(4)从图乙中可以看出CO?→CO2存在碳氧键的断裂,C→CO
存在碳氧键的形成;图乙中涉及电子转移时,能量增加,吸收能
量:催化剂可以降低活化能,加快反应速率。
11
化学(六)
一、选择题
1,D【解析】催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但化学
平衡不移动,生成物的产率不变。
2.B【解析】硫固体转化为硫蒸气需要吸热,故硫蒸气的能量高
于硫固体,等质量时硫蒸气燃烧释放更多热量;金刚石转化为
石墨的过程放热,石墨能量更低更稳定;表示氢气的燃烧热的
热化学方程式中应为液态水;H2SO4和Ca(OH)2反应还生成
12
CaSO4沉淀,还会伴随能量变化,反应热不等于中和热的2倍。
3.D【解析】反应的活化能越大,反应速率越慢,反应1的活化能
大于反应2的活化能,所以相同条件下的反应速率:反应1<反
应2。
4.C【解析】1个软脂酸分子中含有1个羧基,含有1个π键,但
选项未给出软脂酸物质的量,无法确定π键数目;标准状况下
2.24LC02为0.1mol,每个C02分子含22个质子,总质子数
为0.1X22NA=2.2NA;352gC0,的物质的量为4g·nm0
352g
8mol,根据反应,生成8 mol CO2的同时消耗11.5molO2,0
元素由0价下降到-2价,转移11.5mol×4=46mol电子,数
13
目为46NA;根据反应,生成1.6NA个液态H2O时放出
997.7kJ热量,若生成气态H2O,水汽化吸热,实际放热少于
997.7kJ。
5.C【解析】根据图示,在该反应过程中,总共消耗了1个H2O
分子。
6.B【解析】根据盖斯定律,△H=△H1十△H2。
7.D【思路分析】第一步为H2还原[PCl]2-生成Pd,第二步为
P吸收并携带O2,将之转化为过氧根,第三步为H2O2的生14,
成,据此解答。
【解析】催化剂可改变反应历程、降低活化能,但不影响反应物
和产物的总能量,总反应的反应热不变。
8.C【解析】HCHO*+2H→HCHO(g)+H2(g)△H=
+21.2kJ·mo-1,这个步骤中的能量变化是两个过程[氢原子
结合为H2(g)形成化学键释放能量;HCHO和H2从催化剂表
15
面脱附吸收能量]总的结果,无法判断H一H键的键能。
9.B【解析】目标反应为CH4(g)+CO2(g)一2CO(g)+2H
(g),根据盖斯定律,①一②×2一③×2得目标反应,故△H
(-890+566+572)kJ·mol厂1=+248kJ·mol1;反应物键能
总和为(4×413+2×799)kJ·mol-1=3250kJ·mol-1;产物
键能总和为[2E(CO)+2×436]kJ·mol-1=(2E+872)kJ·
mol1。由△H=反应物总键能一产物总键能,得3250一
(2E+872)=248,解得E=1065kJ·mol-1
10.C【解析】A项,由反应机理图可知,反应②的活化能最大,反16
应速率最慢,为决速步骤;B项,由元素守恒和电荷守恒可知,
反应①的化学方程式为HNO3+H2SO,一NO+HSO,十
H2O;C项,由图可知,苯环中碳原子为sp2杂化,中间产物
HO SO
”与硝基相连的碳原子为p杂化
-H
H中饱和碳
NO.
原子为sp杂化;D项,由反应历程可知,反应③的活化能低于
NO,
HO SO
-H
反应④,且
的稳定性大于
一H,故反应③为主反应,
NO,
◇为主产物。
D【解析】△H2是HX(g)断裂化学键生成H(g)和X(g)的过
程,化学键断裂需要吸收能量,所以△H2>0;△Hg涉及H(g)
失去电子到H+(g)、X(g)得电子到X(g)的能量变化,C1的
非金属性比Br强,CI(g)得到电子放出的能量比Br(g)强,释
放的能量更多,即Cl(g)十e-CI(g)△H3更小;△H4代表
水合氢离子H+(aq)形成H+(g)的过程,这一过程与X无
关,因此对于HCl和HI,△H,(HCI)=△H(HI);根据盖其定
律,观察能量循环图,反应HX(g)一H(aq)十X(aq)
△H1=△H2+△H3-△H4-△H,。
B【解析】根据表格中微粒气态时的相对能量,H2燃烧生成
气态水时△H=-242kJ·mol1一0kJ·mol1-0kJ·
mol厂1=一242kJ·mol1,而燃烧热需要生成液态水,故H2
的燃烧热不是△H=一242k·mol1;反应CO2(g)+4H2(g)
=CH4(g)+2H2O(g)的△H=-242kJ·mol1×2
75k灯·mol1-0kJ·mol1-(-393k·mol1)=
一166kJ·mol厂1,是放热反应,正反应的活化能小于逆反应的
活化能;0一H断裂得到气态氧、氢原子,键能为(249+218
39)kJ·mol1=428kJ·mol1;反应2H2(g)+O2(g)
2H2O(I)为放热、嫡减的反应,根据△G=△H一T△S<0反应
自发进行,可知该反应在较低温度下可自发进行。
D【解析】根据盖斯定律可知,反应Ⅱ=反应Ⅲ一反应I,则
反应Ⅱ为CO(g)+H2O(g)—H2(g)+CO2(g)△H,=
一41.39kJ·mol-1;由图可知500℃时,水汽反应的△G<0,
反应可自发进行,甲烷水蒸气重整反应和甲烷水蒸气直接重
整反应的△G>0,反应不能自发进行;甲烷水蒸气重整反应和
甲烷水蒸气直接重整反应均为气体体积增大的反应,△S均大
于0;加压和升温均能提高甲烷水蒸气重整反应的速率,加压
会使平衡逆向移动,使甲烷的平衡转化率降低。
B【解析】由图可知,生成物的总能量比反应物的总能量高,
所以HI(g)分解为H2(g)和12(g)的反应是吸热反应;HI发生
分解时,断裂的是H一I极性共价键,形成的是H一H、I一I非
极性共价键,共价键类型不相同;催化剂能改变反应的活化能,
但不改变反应物和生成物的总能量,也不改变反应物的平衡
转化率,所以不改变反应的焓变和平衡常数。
C【解析】由乙到甲为放热反应,可知甲为液态、乙为气态;由
丙-→丁的变化为2molH结合生成1molH2,1molO结合生
成0.5molO2,有化学键的生成,则为放热反应;乙→甲为放
热反应、乙→丙为吸热反应、丙→丁为放热反应、乙→丁为吸热
反应,则甲、乙、丙、丁所具有的总能量大小关系为丙>丁
乙>甲;25℃、1.01×105Pa下H20为液体,1molH20(1)分
解生成1molH2(g)和0.5molO2(g)吸热285.8k,即甲→
丁的热化学方程式为2H2O(1)一2H2(g)+O2(g)△H=
+571.6kJ·mol-1。
B【解析】根据图示,该过程中最大能垒(活化能)E正=
16.87kJ·mol-1-(-1.99kJ·mol1)=18.86kJ·mol-1:
化合物2与H2O反应生成化合物3与HCOO的反应放热,
升高温度,平衡逆向移动,降低化合物2与H2O反应生成化合
。7
参考答案及解析
物3与HCOO的程度;使用更高效的催化剂可降低反应所需
=NO?(aq)+2H+(aq)+H20(1)△H=-346kJ·
的活化能,加快反应速率,催化剂不能使平衡移动,所以C,
mol1,则1 mol NH(aq)全部被氧化成NO?(aq)放出的热
的转化率不变。
量是346k。
、非选择题
(5)H2(g)+Br2(1)—2HBr(g)△H1=-72kJ·mol-1,Br2
7.
(1)不变
(I)一Br2(g)△H2=+30kJ·mol-1,则H2(g)+Br2(g)
(2)+131.3
=2HBr(g)△H=△H,-△H,=-102kJ·mol-1,△H=
(3)第二步反应
反应物的键能之和一生成物的键能之和=(436+200
(4)2NH3 (g)+CO2 (g)-CO(NH2)2(s)+H2 O(g)AH=
2a)kJ·mol1=-102kJ·mol1,解得a=369。
(Ea-E2十E3-E4)kJ·mol厂1
19.(1)4NH3(g)+6NO(g)-5N2(g)+6H20(I)△H=
(5)A
-1807.8kJ·mol1
(6)①环形玻璃搅拌器②ABC
【解析】(1)催化剂不能改变反应焓变,因此反应③使用催化剂
(22△H2-△H,K
后,△H3不变。
(3)②③554.9
(2)根据盖斯定律,反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)可
【解析】(1)根据盖斯定律,由②一①×5可得反应4NH(g)+
由②十③所得,则有△H=△H2十△H3=(一110.5kJ·
6NO(g)—5N2(g)+6H2O(I),该反应的△H=(-905.8k·
mol1)+(+241.8kJ·mol-1)=+131.3kJ·mol-1。
mol-1)-(+180.4k·mol1)×5=-1807.8kJ·mol1。
(3)在多步基元反应中,活化能越大反应速率慢,慢反应决定了
(2)根据盖斯定律,由Ⅱ×2一I可得反应Ⅲ,则有△H3
总反应速率,根据图中曲线可知第二步反应的活化能大于第
K名
一步反应的活化能,则第二步反应为决速步。
2△H,一△H1。由于反应Ⅲ=Ⅱ×2-1,从而推知K,一术
(4)根据图中数据,总反应的△H=每一步断键吸收总能量
(3)整个反应分为三个基元反应,①NO(g)+NO(g)
每一步成键放出总能量=(EL一E2十E3一E4)kJ·mol厂1,
N-N(g)△H=+199.2kJ·mol1,②N=N
最后得到以NH,CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的热化
学方程式为2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)
0
△H=(E1一E2十E3-E4)kJ·mol厂1
(g)+C0(g)-CO2(g)+N2O(g)△H=-513.5kJ·
(5)生石灰为固体,和水都属于简单易获取物质,且能和水剧烈
mol厂1,由于总反应为2C0(g)+2NO(g)一2CO2(g)+N2(g)
反应放热,符合“即热饭盒”的加热原理,A符合题意;浓硫酸溶
△H=-620.9kJ·mol1,则反应③CO2(g)+N2O(g)+CO
于水虽然也是放热过程,但浓硫酸为液体,不易获取且具有强
(g)一2C02(g)+N2(g)的△H=-620.9k·mol1
腐蚀性,不适宜加热食物,B不符合题意;氯化铵溶于水是吸热
(+199.2kJ·mol1)-(-513.5kJ·mol1)=-306.6kJ·
过程,不符合“即热饭盒”的加热原理,C不符合题意。
mol1。反应③正反应活化能为248.3kJ·mol1,则反应③
(6)①由图可知,装置缺少仪器是环形玻璃搅拌器。
的逆反应活化能△E=248.3k·mol1-(-306.6k·
②通过题图实验测得中和热数值略小于57.3kJ·mol-1,实
mol1)=554.9kJ·mol1。
验装置保温、隔热效果差,热量散失较多,计算结果数值偏小;20.(1)4a+2b一2c一4d
分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的内筒中,热量散失多,计
(2)ClO+H2 0+2e=20H+CI
算结果数值偏小;用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接
(3)2N2H,(g)+N2O,(g)—3N2(g)+4H2O(g)△H
测定盐酸的温度,造成盐酸初始温度偏高,且有热量损失,计算
-1096.7k·mol1
结果数值偏小。
H
(1)难以控制只生成C02CsH。(1)+15O2(g)—12CO2(g)
+6H2O(g)△H
(::H
(2)SH2Te(g)—H2(g)+Te(s)△H=-154kJ·mol-1
(5)Cx2O号+6Fe2++14H+—2Cr3++6Fe3++7H20
(3)(2b-a-c)kJ
【解析】(1)CH4(g)+2O2(g)一CO2(g)+2H2O(g)的
(4)放出346
△H=反应物总键能-生成物的总键能=(4a十2b-2c
(5)369
4d)kJ·mol-1
【解析】(1)C:H6(1)在O2(g)中燃烧的产物可能为CO2和
(2)E电极上Mg→Mg(OH)2,发生氧化反应,E为该燃料电池
H2O,也可能为C0和H2O,很难控制只生成CO,所以C6H
的负极;F是正极,F电极上的电极反应为ClO+H2O十2e
(I)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的△H难以测量;
=2OH-+C1
已知CO的燃烧热,再知道C。H。(1)在O2(g)中燃烧的热化学
(3)根据盖斯定律②×2-①得2N2H(g)+N2O,(g)—
方程式2C。H(1)+1502(g)—12C02(g)+6H20(g)
3N2(g)+4H,O(g)△H=-543k·mol1×2-10.7kJ·
△H',可以通过盖斯定律计算△H。
mol-1=-1096.7kJ·mol1。
(2)非金属性越强越容易与氢气化合生成相应氢化物,O、S、
H
Se、Te非金属性依次减弱,则题图中a、b、c、d分别代表Te、Se、
(4)HO+的电子式为H:O:H;HO+和H2O中心原子
S、O的氢化物,故c代表S的氢化物;题图中形成H2Te时为
吸热反应,所以H2T分解为放热反应,其反应的热化学方程
0的价层电子对数都为4,H0+中0有1个孤电子对,H20
式为H2Te(g)=H2(g)+Te(s)△H=-154kJ·mol。
中O有2个孤电子对,孤电子对之间的排斥力大于孤电子对
(3)△H=反应物断键吸收的总能量一生成物成键释放的总能
与成键电子对之间的排斥力,水中键角被压缩程度更大,故
量,设断开1mol硫硫键需要的能量为xkJ,即△H=(8x+
H3O+和H2O的键角大小:H3O>H2O。
8c-2X8b)kJ·mol-1=-8akJ·mol1,解得x=2b-a-c,
(5)该反应中,铬元素的化合价从十6降低为十3,被还原,铁元
则生成1mol硫硫键释放的能量为(2b一a一c)kJ。
素的化合价从+2升高为+3,被氧化,1 mol Cr2O号得到
6mol电子,1 mol Fe2+失去1mol电子,根据得失电子守恒可
(4)NH (aq)+O2 (g)-NO (aq)+2H*(aq)+H,O(1)
确定Cr2O号与Fe2+的化学计量数分别是1和6,再根据电荷
AH=-273 mol-1,N0(aq+20,(g)—N0(ag)
守恒和原子守恒确定其他粒子的化学计量数,所以Cr2O号与
FSO,溶液在酸性条件下反应的离子方程式为Cr2O?+
△H=-73kJ·mol1,两式相加得到NH(aq)+2O2(g)
6Fe2++14H+-2Cr3++6Fe3++7H20。