内容正文:
2027高考总复习·周测阶梯卷·化学(十七)
17.化学反应与电能
班级
姓名
考号
得分
本试卷满分100分,考试时间45分钟
可能用到的相对原子质量:H1O16Na23Cu64Zn65
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选
项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列对应的化学反应表示错误的是
A.铅蓄电池充电时阳极反应:PbSO4-2e—Pb十SO,2
B.证明H2C2O,有还原性:5H2C2O,+2MnO,-+6H+一10CO2A+
2Mn2++8H2O
C.将K,[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:K++Fe++[Fe(CN)]3
—KFe[Fe(CN)s]V
OH
D.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳气体:
+HCO
2.利用甘汞电极(电极材料由Hg和Hg2Cl2构成)可测量待测电极的电势,
其原理如图所示。下列说法错误的是
待测电极
A.测量过程中甘汞电极中的KCI溶液始终
导线
R(s)
处于饱和状态
Hg(1)
B.若待测电极的电势低,则甘汞电极中的金Hg,C1,(s)
属Hg失去电子
KCI(aq)_
C.若待测电极为Cu,则甘汞电极中的C1通
KCI(s)
微孔瓷片
过微孔瓷片向外迁移
含R元素的氢化物溶液」
D.甘汞电极作正极时,发生的电极反应为Hg2Cl2+2e一2Hg+2C1
3.如图所示电解装置中,通电后Ⅱ室溶液底部F2O3逐渐溶解。下列说法
错误的是
石墨
oa bo
石墨
电极
直流电源
电极Ⅱ
I室
Ⅱ室
目室
足量
0.01 mol Fe,O,
CuC1,溶液
Na,SO,溶液
阴离子交换膜
质子交换膜
A.a为直流电源的负极
B.通电一段时间后,向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液,出现红色
C.随着电解的进行,I室溶液的pH变大
D.当0.01 mol Fe2O3完全溶解时,电极Ⅱ上至少产生气体448mL(折算
成标准状况下)
4.L汇P(CN)2]可用于有机膦化合物的合成,研究发现以HCN和LiCN的混
合液为电解液,电解白磷可以高选择性地转化为锂盐L[P(C)2],其原
理如图所示。下列说法错误的是
a外接电源b
A.石墨电极上的电势比Pt电极上的高
石墨
LiCN+HCN
B.石墨电极的电极反应为P4一12e+8CN
—4[P(CN)2]
-CN
C.电流方向:石墨→电解液→Pt→外接电源
Li[P(CN),]
→石墨
D.理论上,电解过程中消耗HCN与LiCN的物质的量之比为1:1
5.水系钠离子电池由于资源丰富、绿色环保、生产成本低等优势备受关注。
以无机盐为主体结合少量氟化有机盐电解液的水系钠离子电池放电时的
工作原理如图所示。已知:初始时正极和负极的质量相等。下列说法错
误的是
⑧☒
隔膜I
隔膜Ⅱ
NaV:(PO.).
Na,V:(PO.),
.,Na,vPoh鑫
M极
·Na⊙ClOi●OTFH.O
N极
A.M极为正极,电池放电时N极发生氧化反应
B.电池放电时的总反应为NaV2(PO)3+NaV2(PO)3—2NaV2(PO,)3
C.Na+由负极区向正极区移动,隔膜I、Ⅱ分别为阴离子交换膜和阳离子
交换膜
D.电路中通过0.2ol电子时,理论上两电极质量变化均为4.6g
6.一种微生物脱盐池的装置如图所示(图中C6HO代表有机物苯酚)。下
列说法错误的是
A.电池工作一段时间,正极室可制得NaOH
淡水
溶液
生物膜
co.
B.当正极消耗4.48L(标准状况)O2时,可将
Na'
8L0.1mol·L1淡盐水转化为淡水
CHO
C.负极的电极反应式为C6HO+11H2O-
含苯酚的废水
氧气
淡盐水
28e=6C02←+28H
D.该装置工作时,发生能量转化的形式只有:化学能→电能
7.星恒电源发布“超钠F1”开启钠电在电动车上产业化元年。该二次电池
的电极材料为Na2MnFe(CN)6](普鲁士白)和NaxC,(嵌钠硬碳)。下列
说法错误的是
。电源
用电器
Na,Mn[Fe(CN)]/Mn[Fe(CN)]Na,C,/Na /C,
高考总复习·周测阶梯卷·化学(十七)P17-127一3A
A.充电时,用铅酸蓄电池作电源,需将铅蓄电池的Pb电极连接该电池的
右边电极
B.充电时,电路中每转移1ol电子,阴极电极质量增加23g
C.放电时,Na从正极脱嵌,在负极嵌入
D.钠离子电池比能量虽低于锂离子电池,但未使用稀缺锂元素,量产后成
本低于锂离子电池
8.我国科学家采用单原子Ni和纳米Cu作串联催化剂,通过电解法将CO
转化为乙烯,装置示意图如图所示。已知:电解效率?(B)=
n(生成B所用的电子)×100%。下列说法错
阴离子交换膜
n(通过电极的电子)
CO,
误的是
愉性电
A.惰性电极a与直流电源的负极相连,惰性电
CO
怡性电极b
极b上有O2产生
B.纳米Cu催化剂上发生的反应:2CO+6H2O
CH,-CH
+8e=C2 H,+80H
C.OH从左室穿过阴离子交换膜进入右室
KOH溶液
D.若乙烯的电解效率为60%,电路中通过2mol电子时,产生0.15mol乙烯
9.废旧锂离子电池的回收利用具有重要的经济和环境意义。一种将废旧锂
离子电池的正极材料Li1-,FePO,转化为LiFePO,的装置如图所示,工作
时在厌氧细菌作用下,甲酸盐转化为CO2。已知右侧装置为原电池,电极
a、b、c本身均不参与反应。下列说法错误的是
厌氧
厌氧
Li,FePO
细菌
细菌
甲酸盐阳膜盐酸
甲酸盐阳膜盐酸
溶液
溶液
A.H在b电极上得到电子被还原
B.a电极的电极反应式为HCOO-2e=CO2◆+H
C.d电极的电极反应式为Li1-,FePO,十xLit+xe一LiFePO,
D.装置工作时,A室溶液的pH逐渐减小
10.一种能在较低电压下获得氢气和氧气的电化学装置如图所示。下列说
法正确的是
电极:
电极b
气体M
,气体N
DHPS-2H
反应器I[Fe(CN)J
NaOH
NaOH
反应器Ⅱ
落夜
溶液
入催化剂
催化剂
[Fe(CN)]
-DHPS
隔膜
A.电极a与电源的负极相连,电极b为阳极
B.隔膜为阴离子交换膜,OH从电解池的左室通过隔膜向右室迁移
C.反应器I中发生的反应为4[Fe(CN),]-+4OH催化剂4[Fe
(CN)6]4-+O2A+2H2O
D.该装置的总反应为2H,O电解2H,◆十0,+,气体N是氧气
l1.利用浓差电池电解Naz SO4溶液(a、b电极均为石墨电极),可制得O2、
H2、H2SO4和NaOH,反应原理如图所示。下列说法正确的是
e
Cu(
Cu(2
Na,SO,溶液
2L 2.5 mol-I
L0.5 mol
稀NaOH
E.CuS0溶液CSO溶液
溶液
←稀硫酸
阴离子交换膜
离子交换膜
A.b电极的电极反应为2H2O+2e一H2◆+2OH
B.c、d分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜
C.浓差电池放电过程中,Cu(2)电极上的电极反应为Cu2+十2e=Cu
D.浓差电池从开始工作到放电结束,电解池理论上可制得160 g NaOH
12.采用惰性电极,设计双阴极微生物燃料电池进行同步硝化和反硝化脱氮
的装置如图所示,其中硝化过程中NH被O2直接氧化。下列说法错误
的是
R
R
出水
出水
出水
L
生物膜
2
CO
CO
H
NH
NO
葡萄糖
葡萄糖
缺氧电极M
厌氧电极N
好氧电极P
甲室
乙室
丙室
质子交换膜,「
质子交换膜
进水:NO
进水:葡萄糖
进水:NH:
A.电极M和P均为燃料电池的正极
B.电极P的电极反应式为NH-6e+2H2O一NO2+8H
C.若乙室消耗1mol葡萄糖(C6H12O),则进入甲室的H+小于24mol
D.若丙室消耗标准状况下44.8LO2,则丙室中转化为NO的NH小
于1mol
选择题答题栏
题号
1
2
3
4
5
6
答案
题号
7
8
9
10
11
12
答案
二、非选择题:本题共2小题,共40分。
13.(20分)氯化铜在工农业生产中具有重要的作用。某化学兴趣小组设计
如图所示的装置,用CuCL2·2H2O晶体和亚硫酰氯(SOCL2)反应制取无
水CuCl2并回收过量的亚硫酰氯。
温度计
出水
仪器a
碱石灰
进水
沸水浴
-CuCl2·2H,O
物质X
。OO」
磁力搅拌器
已知:SOC12的熔点为一105℃,沸点为76℃,遇水剧烈水解生成两种酸
性气体。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是
,锥形瓶中得到的物质X为
(写化学式)。
(2)三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为
(3)碱石灰中含有CaO和NaOH,碱石灰的作用是
(4)某同学用“间接碘量法”测定无水CuC12样品中铜元素的百分含量,
过程如下:取0.2800g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生
成白色Cul沉淀。滴入几滴淀粉溶液作指示剂,用0.1000mol·L1
Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Naz S2O3标准溶液
20.00mL(滴定反应为12+2S2O层—S,O%+21-)。
①滴定到达终点时的现象是
②该试样中铜元素的百分含量为
%(保留两位小数)。
(5)锂/亚硫酰氯(Li/SOC12)电池是目前世界上实际应用的电池系列中
比能量最高的一种电池,也是无机电解质锂电池中研制最为成熟的
一种电池,该电池的工作原理如图所示。
已一
S0,←-
8好
CI+
8e
6的
S
83
始
8
阳离子
交换膜
①正极的电极反应式为
②电池工作时,
(填离子符号)通过阳离子交换膜向
(填
“X”或“Y”)极移动。
14.(20分)将CO2转化为高附加值化学品已成为化学研究的重要课题,工
业上利用CO2和异丁烷[CH(CH3)3]反应制备汽油添加剂的主要成分
异丁烯[CH2=C(CH)2]。已知:
I:CH(CH3)3(g)+CO2(g)CH2=C(CH3)2(g)+H2O(g)+
CO(g)△H1=+165.2kJ·mol-1
反应Ⅱ:CH(CH3)3(g)=CH2=C(CH3)2(g)+H2(g)△H2
高考总复习·周测阶梯卷·化学(十七)P17一227一3A
反应Ⅲ:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)则反应Ⅱ的△H2=
(2)向1.0L恒容密闭容器中加入1 mol CH速率
常数
(CH3)3(g)和1 mol CO2(g),利用反应I制备
异丁烯。已知正反应速率可表示为正=k正·
c[CH(CH3)3]·c(CO2),逆反应速率可表示
为V逆=k逆·c[CH2=C(CH3)2]·c(H2O)·
c(CO),其中k正、k逆为速率常数。
T/K
①图中能够代表k逆的曲线为
(填“L1”“L2”“L3”或“L4”)。
②温度为T1时,反应I的化学平衡常数K=
,平衡时CH
(CH3)3的转化率
50%(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)CH4一CO2重整技术是实现“碳中和”的一种理想的CO2利用技术,
反应为CO2(g)+CH(g)一2CO(g)+2H2(g)。在pMPa时,将
CO2和CH按物质的量之比为1:1充入密闭容器中,分别在无催化
剂及ZrO2催化下反应相同时间,测得CO2的转化率与温度的关系如
图所示。
70
60
50
40
30
平衡
20
ZrO,
--·无催化剂
10
600700
800900100011001200
温度/℃
①a点,CO2的转化率相等,原因是
②在pMPa、900℃、ZrO2催化条件下,将CO2、CH4、HzO(g)按物质
的量之比为1:1:n充人密闭容器中,CO2的平衡转化率为α,此
时平衡常数K。=
(以分压表示,分压=总压×物质的
量分数。用含a、n、p的计算表达式表示)。
(4)利用电化学可以将CO2有效转化为甲酸根离子(HCOO),装置如
图所示。
电源
质子
交换膜
1L0.5 mol.LH,SO.溶液1L0.5 mol.L-'NaOH溶液
已知:阴极生成的副产物是H2。当阳极生成O2的体积为224mL
(标准状况)时,测得阴极区内的c(HCOO)=0.015mol·L1,则电
解效率为
(忽略电解前后溶液体积的变化。电解效率
一段时间内生成目标产物转移的电子数×100%)。
·段时间内电解池转移的电子总数(+七)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
A
B
D
B
C
D
C
D
D
C
D
B
1.【答案】A
【解析】A,铅蓄电池工作时的正极反应:PbO2+2e+SO,2-+4H+一PbSO+2H2O,充电时阳极反应:PbSO
一2e+2H2O-PbO2+SO2-+4H+,A错误;B,酸性KMnO4中Mn元素化合价为+7价,具有强氧化性,
会将HC2O中+3价C氧化为+4价CO2,Mn元素被还原为+2价的Mn+,根据电子守恒、电荷守恒、原子守
恒,结合物质的拆分原则,可知该反应的离子方程式为:5H2C2O十2MnO4+6H+一10CO2个+2Mn++
8H2O,B正确;C.铁氰化钾K3[Fe(CN)。]能够与Fe+反应产生蓝色沉淀,反应的离子方程式为:K+十Fe++
[Fe(CN)]3-一KFe[Fe(CN)。]V,C正确;D.苯酚的酸性小于碳酸,苯酚酸钠能和二氧化碳反应生成苯酚和
OH
碳酸氢钠,反应的离子方程式为
+H2O+CO
十HCO,D正确。
2.【答案】B
【解析】观察装置图,发现KCI溶液下面存在KC】固体,故KC1溶液始终保持饱和状态,A正确;待测电极电势
低,则待测电极为负极,甘汞电极为正极,正极上应为HgC2得到电子,B错误;若待测电极为Cu,则甘汞电极
为正极,阴离子应向负极Cu移动,故甘汞电极中的C1向外迁移,C正确;甘汞电极作正极时,HgC12得到电子
生成Hg,D正确。
3.【答案】D
【解析】根据“通电后Ⅱ室溶液底部FzOa逐渐溶解”,可知电解过程中Ⅲ室中的H+经过质子交换膜进入Ⅱ室,
使Ⅱ室溶液呈酸性,导致Ⅱ室溶液底部F2O3逐渐溶解,故通电后石墨电极Ⅱ上是水电离出的OH放电,生成
了O2,石墨电极Ⅱ为阳极,b为直流电源的正极,则a为直流电源的负极,A正确;通电后石墨电极Ⅱ的电极反应
为2H2O一4一4H+十O2个,阳极区溶液呈酸性,向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液,出现红色,B正确;石墨
电极I为阴极,阴极的电极反应为Cu+十2e一Cu,C1经过阴离子交换膜进人Ⅱ室,随着电解的进行,I室
CuCl2溶液浓度逐渐减小,溶液酸性减弱,溶液的pH变大,C正确;根据关系式:F2O,~6H+~1.5O2,当
0.01 mol Fe2O3完全溶解时,产生0.015molO2,折算成标准状况下的体积为336mL,D错误。
4.【答案】B
【解析】根据原理图可判断,P电极作阴极,与外接直流电源的负极相连,石墨电极作阳极,与外接直流电源的正
极相连,阳极上的电势高于阴极上的电势,A正确;石墨电极的电极反应为P,一4e+8CN一4[P(CN)2],B
错误;在内电路,电流方向与电解质溶液中阳离子的移动方向一致,在外电路,电流方向与电子移动方向相反,C
正确:电解总反应式为P,十4HCN+4LiCN电解4Li汇P(CN,]+2H,+,D正确。
5.【答案】C
【解析】由图可知,M极的电极反应为NaV2(PO4)3十2Na+十2e一NaV2(PO4)3,N极的电极反应为
NaV2(PO4)3一2e一NaV2(POa)3+2Na+,则M极为正极,N极为负极,电池放电时,N极失去电子,发生氧
化反应,A正确;电池放电时的总反应为NaV2(PO:)3十NaV2(PO)3一2NaV2(PO)3,B正确;Na+由负极
区向正极区移动,隔膜I、Ⅱ均为阳离子交换膜,C错误;电路中通过0.2mol电子时,理论上M极增加0.2mol
Na+的质量(即增加质量4.6g),理论上N极减少0.2 mol Na+的质量(即减少质量4.6g),故电路中通过
0.2mol电子时,理论上两电极质量变化均为4.6g,D正确。
6.【答案】D
【解析】由图可知,微生物脱盐池是原电池,正极通人O2,负极上废水中的C6HO发生失电子的氧化反应生成
CO2,正极上O2发生得电子的还原反应生成H,O,原电池工作时,淡盐水中的Na+通过阳离子交换膜移向正极
室,CI通过阴离子交换膜移向负极室,从而使淡盐水中的NCl含量减少,形成淡水,达到脱盐目的。正极的电
极反应式为O2十4e+2H2O一4OH,正极室溶液中c(OH)增大,淡盐水中的Na+通过阳离子交换膜移向
正极室,正极室可制得NaOH溶液,A正确;当正极消耗4.48L(标准状况)O2(即0.2molO2),则外电路中转移
0.8mol电子,内电路中就有0.8 mol Na+迁移到正极室,0.8molC1迁移到负极室,即有8L0.1mol·L1淡
盐水转化为谈水,B正确;负极上废水中的苯酚(C。HO)发生氧化反应生成CO2,负极的电极反应式为CH,O
高考总复习·周测阶梯卷·化学(十七)·答案P3727-3AJ
11H2O一28e-6CO2个+28H+,C正确;该装置工作时,发生能量转化的形式有:化学能一→电能、电能一→
光能、电能→热能,D错误。
7.【答案】C
【解析】根据该二次电池的电极材料为NaMn[Fe(CN),](普鲁士白)和Na,C,(嵌钠硬碳),则放电时,负极材料为
Na,C,发生反应Na,C,一e一C,十xNa,正极材料为NaMn[Fe(CN)],放电时正极反应为号Mn[Fe(CN)]+
m十zNa一乏NaMn[Fe(CN),],Na从负极脱嵌,在正极嵌人。A.充电时,铅酸蓄电池作电源,Pb电极为外
界电源负极,应连接该电池的负极,A正确;B.充电时,阴极发生反应:C,十xNa+十x一NaC,电路中每转移
1mol电子,阴极电极质量增加23g,B正确;C.放电时,负极材料为NazC,发生反应Na.C,一x一C,+xNa+,正
极材料为NaMn[Fe(CN)e],放电时正极反应为号Mn[Fe(CN)]十m十zN*一号Mn[Fe(CN).],Na从负
极脱嵌,在正极嵌人,C错误。
8.【答案】D
【解析】惰性电极a实现将CO2转化为乙烯,C由十4价变为一2价,化合价降低,发生还原反应,电极a为阴极,
与直流电源的负极相连,惰性电极b上氢氧根离子失去电子转化为氧气,电极反应式为4OH一4e一2H2O
十O2个,A正确;由图可知,纳米Cu催化剂上发生CO转化为乙烯的反应,电极反应为2CO+6H2O十8
C2H4十8OH,B正确;OH从左室穿过阴离子交换膜进入右室,C正确;若乙烯的电解效率为60%,电路中通
过2mol电子时,根据公式得n(生成乙烯所用的电子)=2mol×60%=1.2mol,CO2转化为乙烯的电极反应为
2CO2+8H2O+12e-C2H4+12OH,所以当n(生成乙烯所用的电子)=1.2mol时,产生的乙烯为0.1mol,
D错误。
9.【答案】D
【解析】右侧装置为原电池,则左侧装置为电解池,根据“工作时在厌氧细菌作用下,甲酸盐转化为CO2”,可判断
电极c为负极,d为正极,a为阳极,b为阴极。b电极的电极反应式为2H++2e一H2个,H+被还原,A正确;
a电极的电极反应式为HCOO一2e一CO2个十H+,B正确;d电极的电极反应式为Li1-.FePO4十xLi计十
xe—LiFePO,,C正确;b电极的电极反应式为2H+十2e一H2个,因此装置工作时,A室溶液的pH逐渐
增大,D错误。
10.【答案】C
【解析】由图可知,电极a的电极反应为[Fe(CN)6]一e一[Fe(CN)6]3,则电极a为阳极,与电源的正极相
连,电极b为阴极,A错误;电极b的电极反应为DHPS+2H2O+2e-DHPS一2H+2OH,OH从电解池
的右室通过隔膜向左室迁移,隔膜为阴离子交换膜,B错误;反应器I中发生的反应为4[F(CN)6]3-十4OH
4[Fe(CN)]十0,◆十2H,O,C正确:该装置的总反应为2H,0电解2H◆+O,+,气体N是氢气,D
催化剂
错误。
11.【答案】D
【解析】根据电子流动方向可知,为电解池的阴极,HO电离出的H+得到电子发生还原反应生成H2,电极反
应为2HO十2e一H2个+2OH,c为阳离子交换膜,Na+穿过阳离子交换膜进入阴极室,阴极区NaOH溶
液浓度不断增大。b为电解池的阳极,H2O电离出的OH失去电子发生氧化反应生成O2,电极反应为2H2O
一4e一O,2个十4H+,d为阴离子交换膜,SO}穿过阴离子交换膜进入阳极室,阳极区H2SO,溶液浓度不断
增大,A、B均错误;Cu(I)为原电池的正极,电极反应为Cu++2eCu,Cu(2)为原电池的负极,电极反应为
Cu一2eCu+,C错误;浓差电池从开始工作到放电结束,正极区硫酸铜溶液浓度由2.5mol·L1降低到
1.5mol·L1,负极区硫酸铜溶液浓度由0.5mol·L1上升到1.5mol·L1,即正极区被还原的Cu+的物质
的量为(2.5-1.5)mol·L1×2L=2mol,负极区被氧化的Cu的物质的量为(1.5-0.5)mol·L1×2L=
2mol,电路中转移4mol电子,电解池阴极区生成4 mol OH,即阴极区可得4 mol NaOH,其质量为160g,D
正确。
12.【答案】B
【解析】N极碳元素化合价升高,失去电子,故N极为负极,M、P极为正极,A正确;根据题干的已知条件“硝化
过程中NH被O2直接氧化”,可知NH不在电极P上失去电子,且电极P为正极,电极P的电极反应式为
O2+4e+4H+—2H2O,B错误;N极为负极,电极反应式为CH12O。-24e+6H2O一6CO2↑+24H+,
乙室消耗1mol葡萄糖,产生24molH+,但H+分别进入甲室和丙室,故进入甲室的H+小于24mol,C正确;
高考总复习·周测阶梯卷·化学(十七)·答案P3827-3AJ
若丙室消耗标准状况下44.8L(即2mol)O2,则得到8mol电子;1 mol NH完全转化为NO,失去8mol电
子。但实际上有部分氧气是在电极P上得到电子生成水,跟NH直接发生氧化还原反应的O2的物质的量小
于2mol,故转化为NO的NH小于1mol,D正确。
13.【答案】(1)(直形)冷凝管S0C12
(2)CuCL2·2H,0+2SOC△CuC2+2S02++4HC1个
(3)防止空气中的水蒸气进人锥形瓶,同时吸收SO2、HC1等有害气体
(4)①滴入最后半滴N2S2O3标准溶液后,溶液颜色从蓝色刚好变为无色,且半分钟内不变色
②45.71
(5)①2S0CL2+4e-SO2↑+S¥+4C1
②Li+Y
【解析】(4)②根据关系式2Cu+~L,~2S2O号可知,该试样中铜元素的百分含量
_0.02000L×0.1000mol.L1X64g·mo×100%=45.71%。
0.2800g
14.【答案】(1)+124.0kJ·mol1
(2)①L3
②1大于
(3)①温度较高,催化剂失去活性
16p2a
②(2+2a+n)21-a)
(4)75%
【解析】(1)根据盖斯定律,反应I的△H2=△H,+△H3=+165.2kJ·mol1一41.2k·mol1=十124.0k·mol1。
(2)①升高温度,正、逆反应速率均加快,正、k滋均增大,又因为该反应为吸热反应,则k正增大的倍数大于k滋,
则图中能够代表k道的曲线为【。
②反应达到平衡时,压=造,则k正·c[CH(CH)3]·c(CO2)=k逆·c[CH2=C(CH)2]·c(H2O)·c(CO),
反应I的化学平衡常数K=CH.-COCH]·cH,O:c(CO》=年:由图可知,温度为T,时,反应I的
c[CH(CH3)3]·c(CO2)
k
正=k滋,故温度为T1时,反应I的化学平衡常数K=1。当CH(CH3)3的转化率为50%时,浓度商Q=
c[CH=C(CH)2]·c(H,0)·c(C0)=0.5×0.5X0.5=0.5<K=1,反应正向进行,则达到平衡时
cCH(CH3)3]·c(CO2)
0.5×0.5
CH(CH3)3的转化率大于50%。
(3)①见答案
②设起始CO2、CH4、H2O(g)物质的量为1mol、1mol、nmol,则:
CO(g)+CH,(g)2CO(g)
n(起始)/mol
1
2
0
n(转化)/mol
a
2a
n(平衡)/mol
1一a
1一a
2a
2a
混合气体[包括H0(g)在内]的总物质的量=(2+2a十m)m0,K,=C0:PH)_(pX2牛2
)4
p(CO2)·p(CH4)
1一a-)2
(pX212a+n
16p2a
=(2+2a+n)2(1-a)9
(4)右侧Pt电极为阴极,电极反应式主要为CO2十H2O+2e一HCOO+OH。左侧Pt电极为阳极,电极
反应式为2H2O一4eO2个十4H+。当阳极生成氧气体积为224mL(标准状况)时,失去电子的物质的量
为0.04mol1,测得阴极区内的c(HCOO)=0.015mol·L1,得到电子的物质的量为0.015mol·L1×1L×
2=0.03mol,电解效率=0.03m0×100%=75%.
0.04 mol
高考总复习·周测阶梯卷·化学(十七)·答案P3927-3AJ