内容正文:
绝密★启用前
高二化学
GRO1B
班级
姓名
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需
改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试
卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1N14
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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.化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A.燃料电池是将热能转化为电能的装置
B.燃气灶中天然气燃烧时,化学能全部转化为热能
C.电解精炼铜时得到的阳极泥中含有比Cu活泼性差的Ag、Au等
D.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
2.下列热化学方程式及相关叙述正确的是
A.已知2S02(g)十O2(g)=2S03(g)△H=-Qk灯·molF1,若将2molS02和1molO2
混合后充分反应,放出的热量为QkJ
B.已知2H2(g)+O2(g)一2H20(g)△H1,2H2(g)+O2((g)—2H2O(1)△H2,则
△H1>△H2
C.甲烷的标准燃烧热为890.3kJ·mol1,则CH(g)十2O2(g)一CO2(g)十2H2O(g)》
△H=-890.3kJ·mol-l
D.同温同压下,等物质的量的氢气和氯气发生反应生成氯化氢气体,在光照和点燃条件下的
△H不同
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3.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法正确的是
金属外壳
电源
数据采集器
H
0
镍电极
锌
铁钉
氧化银
硫酸镍
压强传感器
a年里b
浸有KOH溶
NiSO4)溶液
铁钉
液的隔板
KOH溶液
垂NaCI溶液
①
②
③
④
A.装置①中银-锌纽扣电池负极的电极反应式:Zn-2e+H20一Zn0+2H+
B.装置②中当外电路转移4mol电子时,消耗O2的体积为22.4L
C,装置③可用于在铁制品表面镀Ni,镍电极连接电源的负极
D.装置④可以根据采集的压强数据变化探究铁钉的吸氧腐蚀
4.对于反应A(g)十2B(g)一C(g)十D(g)△H<0,下列说法正确的是
A.该反应在任意温度下都能自发进行
B.使用催化剂可增大单位体积内活化分子的数目,加快化学反应速率,但活化分子百分数不变
C.升高温度,能够增大单位体积内活化分子百分数
D.增大压强,可以降低反应的活化能,加快化学反应速率
5.根据已知条件得出的结论正确的是
选项
已知条件
结论
2H2O(1)—H2(g)+O2(g)
水分解过程中断键吸收的总能量小于成键放
A
△H=+571.6kJ/mol
出的总能量
H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)
稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应生成1mol水
B
△H=-57.3kJ/mol
放出的热量为57.3k灯
C
CaO(s)+H2O(g)-Ca(OH)2(s)AH<0
该反应放热,可设计成原电池
HCN(g)=HNC(g)△H>0
则HCN比HNC稳定
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6.分别取50mL0.50mol·L-1盐酸和50mL0.50mol·L1NaOH溶液进行中和反应反应热
的测定实验,下列说法正确的是
温度计
杯盖
外壳
内筒
隔热层
A.实验时,用环形玻璃搅拌棒左右搅拌,使反应充分
B.在实验过程中,测量酸溶液后的温度计可以直接用于测量碱溶液的温度
C.测定使用的装置如上图所示,a仪器若使用铜丝代替,测得的△H偏大
D.若用同浓度同体积的稀硝酸代替稀盐酸,测得的反应热△H偏小
7.某恒容密闭容器中发生反应A(g)十B(g)一C(g)十D(g),当温度低于300℃时,其速率方程
为v=k·c(A)·c(B),当温度高于300℃时,0=k·c2(A),以上两式中,v为反应速率,k为
速率常数(飞值的大小与温度、催化剂有关),下列叙述正确的是
A.增大A的浓度为原来的2倍,速率一定变为原来的4倍
B.与温度、催化剂有关,因此增大压强,k值不变,速率一定不变
C.无论升温还是降温,只要A和B的浓度相等,反应速率不变
D.当温度为400℃时,改变B的浓度,反应速率基本不变
8.判断反应4NH3(g)+5O2(g)一4NO(g)+6H2O(g)达到化学平衡状态的标志是
A.断裂4molN一H键的同时,断裂4molH一O键
B.恒温恒容条件下,混合气体的密度不变
C.恒温恒压条件下,NO(g)与H2O(g)体积比为2:3
D.恒容条件下,c(NH3):c(O2):c(NO):c(H2Q)=4:5:4:6
9.下列指定反应的方程式错误的是
A.用银电极电解AgNO3溶液,阳极的电极反应式:2H2O一4e一O2+4H
B.粗铜的电解精炼中,阴极的电极反应式:Cu++2e一Cu
C.氯碱工业中,电解饱和食盐水的电池总反应:2CI+2H2O一H2个十2OH+C2个
D.铅蓄电池放电时,正极的电极反应式:PbO2十2e+SO?十4H+=PbSO4+2H2O
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10.下列实验装置能够达到相应实验目的的是
2-3滴
eCl3溶液
2mL5%
H2O2溶液
E
①
②
A.测定锌与稀盐酸的反应速率
B.验证FeCl3的催化效果
电源十
2 mL 0.2 mol/L
2 mL 0.1 mol/L
KMnO4溶液
KMnO4溶液
海水
辅助电极
2 mL 0.2 mol/L
2 mL 0.2 mol/L
钢闸订
H2C2O4溶液
H2C2O4溶液
C.牺牲阳极的阴极保护法防止钢闸门被腐蚀
D.根据溶液褪色快慢探究浓度对反应速率的影响
11.已知:H2O(g)—H2O(I)△H1=Q1kJ·mol-1;N2H4(g)=N2H4(1)
△H2=Q2kJ·
mol-1;N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H3=Q3kJ·mol1。
若使64gN2H4(1)完全燃烧,最后恢复到室温,放出的热量为
A.Q3-Q2+2Q
B.2(Q3-Q2+2Q1)
C.-2(Q3-Q2+2Q1)
D.-(Q3-Q2+2Q1)
12.基于非金属原子嵌入石墨烯三嗪基C3N4中,用于催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如
图,图中吸附在催化剂表面上的物种用“”标注,下列说法中错误的是
色
0.59
0.450.34S5
0.35
TS44■
0.24
0
HCO_H'+H2
,TS66
CO+H2+H2
-0.37
TS77
-048-0.60
H:CO_H'
H2CO*+H2 H2CO+H2
CHOH0.89
反应历程
A.图示反应历程中的总反应为放热反应
B.反应历程中涉及极性键和非极性键的断裂和生成
C.过渡态相对能量:TS55>TS66>TS77
D.经历TS66的基元反应为该反应的决速步
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13.电解KNO3溶液制备一水合氨的电解原理如图。双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜构
成,在直流电场的作用下,双极膜间H2O解离成H十和OH向两极迁移,下列说法正确的是
-0
双极膜
KNO
H'
a电极
b电极
OH-
NH3·HzO
KOH溶液a膜
b膜KNO溶液
A.b电极连接电源的正极
B.电解过程中,阳极室中pH不变
C.b膜为阴离子交换膜
D.每生成1 mol NH3·H2O,双极膜处有8molH2O发生解离
14.一定温度下,在一个2L恒容密闭容器中通入2molA、6molB进行反应A(g)+3B(g)
C(g)十D(g),反应过程中容器内的压强随着时间变化如下表所示。下列说法错误的是
时间/min
0
10
20
30
40
50
压强/MPa
160
140
130
125
124
124
A.前20min内,反应的平均速率v(C)=0.75MPa/min
B.达到平衡时,A的平衡转化率为45.0%
C.达到平衡时,A与C的物质的量比为11:9
D在该条件下,化学平衡常数为器·m
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(16分)化学反应中的能量变化通常表现为热量变化,研究热量变化具有重要的意义。
(1)符合下图能量变化的反应有
(填序号)。
能量个
生成物
总能量
反应物
总能量
反应过程
①铝热反应②浓硫酸稀释③食物腐败④灼热的木炭与水蒸气的反应
⑤Ba(OH)2·8H2O晶体与NHCI晶体的反应
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(2)现将等浓度、等体积的稀NaOH溶液、稀氨水分别和稀盐酸恰好完全反应,其反应放出的
热量分别为Q1、Q2,则Q1
Q2(填“>”“<”或“=”,下同);生成1mol水的焓变
分别为△H1、△H2,则△H,
△H2。
(3)已知CO(g)的标准燃烧热是283.0kJ·mol-1,C(s)的标准燃烧热是393.5kJ·mol-1,
H2(g)的标准燃烧热是285.8kJ·mol-1,则C(s)+H2O(1)一CO(g)+H2(g)△H=
kJ·mol-1,若使用催化剂,该反应的活化能
(填“变大”“变小”或“不
变”,下同),焓变
0
(4)一定条件下,向体积为2L的恒温恒容密闭容器中通入2molN2(g)和6molH2(g),发生
反应:N2g)十3H,g)高2NH,(g△H=一92k·m0,达到平衡时,放出的
热量为73.6k,则N2的转化率为
,此时NH3的体积分数为
16.(14分)C02加氢制备甲醇技术是实现碳中和的重要举措之一。原理为C02先与H2合成
CO,CO再与H2合成甲醇。
反应I:CO2(g)+H2(g)=C0(g)+H2O(g)△H1=+41kJ·mol-
反应Ⅱ:CO(g)+2H2(g)一CHOH(g)△H2=-90kJ·mol-1
(1)已知反应I正反应的活化能是Wk·mol1,则逆反应的活化能是
kJ·mol-1。
(2)CO2催化加氢制甲醇的总反应的热化学方程式为
若反应I为慢反应,下列图中能体现上述能量变化的是
(填字母)。
体系
体
能
量
CO+H2O+2H2
量
0+H20+2H2
CO2+3H2
C02+3H2
CH,OH+H2O
CHOH+H2O
反应过程
反应过程
A
B
系能
系能
CO+H2O+2H,
量
C02+3H2
CO+H2O+2H2 CHOH+H2O
C02+3H2
CH,OH+H2O
反应过程
反应过程
C
D
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(3)反应Ⅱ的自发条件是
(填字母)。
A.高温
B.低温
C.任意温度
(4)向体积为10L的恒容密闭容器中充入2 mol CO(g)和4molH2(g),仅发生反应Ⅱ,初始
压强为akPa,测得CO(g)的平衡转化率与温度的关系如图所示:
CO平衡转化率
80%
70%
&
60%
A
250
300
NC
①300℃时,反应5min后达到平衡,则从开始到平衡C0的平均反应速率为
mol·L-1·min1,H2的转化率为
②A、B、C三点的正反应速率大小关系为
(用A、B、C表示)。
③已知分压=总压×气体物质的量分数,用气体分压代替浓度计算的平衡常数叫压强平
衡常数(K),则A点对应温度下的K,=
(kPa)-2(用含a的代数式表示)。
17.(14分)I.某研究性学习小组利用Na2S2O3溶液和稀硫酸之间的反应来探究“外界条件改变
对化学反应速率的影响”,实验如下(不考虑溶液混合所引起的体积变化):
实验
实验
Na2S2O3溶液
稀硫酸
H2O
序号
温度/K
V/mL
c/(mol·L1)
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
298
2
0.1
5
0.1
5
B
T
2
0.1
4
0.1
V
C
330
2
0.1
V2
0.1
6
(1)写出Na2S2O3溶液和稀硫酸反应的离子方程式:
(2)该实验比较反应速率快慢的依据是
(3)通过实验A、B可探究
(填外部因素)的改变对反应速率的影响,则
T1=
K
(4)V2=
mL.
高二化学B第7页(共8页)
Ⅱ.某同学设计了如下实验来探究化学反应的限度:
淀粉溶液
KSCN溶液
3mL0.01mol·L
KI溶液
3mL0.005mol·L-
Fe2(SO4)溶液
反应后的溶液
(5)滴加淀粉溶液后出现的现象为
滴加KSCN溶液后出现的现象
为
,则说明Fe3+与I的反应存在限度。
18.(14分)液流电池的优点是储能容量大、使用寿命长,适合大规模储能。某研究小组利用
VOVO2+和V+/V2+两个氧化还原电对设计成“全液流电池”,电解质溶液呈酸性,其放电
时的工作原理如图所示。
e
资料卡片
标准电极电势(E):
衡量物质得失电子能力的一种数值。
电解
电解
E越大,该电对中氧化型物质的氧化性越强;
液储
液储
罐X
罐Y
E越小,该电对中还原型物质的还原性越强。
甲室
乙室
E(V0克/V02+)=+1.004V,
质子交换膜
E(V3+/V2+)=-0.225V。
回答下列问题:
(1)氧化性:VO
V3+(填“>”或“<”);电解液储罐Y中的电解质含
(填“VO对/VO2+”或“V3+/V2+”)。
(2)电池放电时的总反应为
。
放电一段时间后,电解质溶液的pH会
(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)放电后,为重新获得较高能量的产物,需对液流电池进行充电。充电时,b极的电极反应
式为
,H+的移动方向为
(填“甲→乙”或“乙→甲”)。
(4)若使用甲烷燃料电池为其充电,当阳极有1 mol VO+发生转化,则标准状况下消耗甲烷
的体积为
L
高二化学B第8页(共8页)高二化学参考答案及解析
GRO1B
题号
1
3
4
5
6
>
9
10
11
12
13
14
答案
C
马
D
C
D
1.C【解析】燃料电池是将化学能转化为电能的装置,A错误;天然气燃烧时,部分化学能会转化为光能,
B错误;电解精炼粗铜时,比铜不活泼的金属不失电子,最后以阳极泥的形式沉在电解槽中,C正确;有些
放热反应也需要加热,如二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫需要加热才能发生,但该反应属于放热反应,
D错误。
2.B【解析】由于反应可逆,SO2和O2反应会有剩余,放出的热量小于QkJ,A错误;HO(g)一H2O(I)
△H<0,根据盖斯定律可知,△H1>△H2,B正确;标准燃烧热的定义中,燃料需完全燃烧生成指定的产
物,H元素燃烧后生成H2O(I),C错误;反应物与生成物的量及状态完全相同时,反应的热效应相同,与
反应条件无关,D错误。
3.D【解析】银-锌纽扣电池的电解质溶液呈碱性,不能用氢离子配平,A错误;在计算气体体积时,未指明
标准状况,B错误;铁上镀镍,镍作阳极,连接电源的正极,C错误;铁钉发生吸氧腐蚀,压强变小,D正确。
4.C【解析】由△G=△H一T△S,△H<0、△S<0,低温自发,A错误;催化剂可增大活化分子百分数,单位
体积内活化分子数目增大,B错误;升温,增大分子能量,单位体积内活化分子数增多,分子总数不变,单位
体积内活化分子百分数增大,C正确;增大压强,只提高单位体积内活化分子数,不能降低活化能,D错误。
5.D【解析】反应为吸热反应,断键吸收的总能量高于成键放出的总能量,A错误;稀硫酸与稀氢氧化钡溶
液反应既存在H+(aq)+OH(aq)H2O(I),又存在Ba2+(aq)+SO?(aq)一BaSO4(s)△H<0,
因此稀硫酸与稀氢氧化钡反应生成1ol水放出的热量大于57.3kJ,B错误;自发进行的氧化还原反应
才能设计成原电池,C错误;能量越低越稳定,反应吸热,则HCN的能量更低,更稳定,D正确。
6.C【解析】环形玻璃搅拌棒是上下搅拌,不能左右搅动,防止打碎温度计,A错误;测完酸的温度计直接
测碱,酸与碱提前反应,热量损失,实验误差大,B错误;铜导热性好,热量散失更多,测得反应放出热量偏
小,△H是负数,测得△H偏大,C正确;盐酸、硝酸均为强酸,相同条件下二者与NOH溶液反应的实质
均为H+十OH一H2O,因此二者反应热相同,D错误。
7.D【解析】温度高于300℃时,v=kc2(A);低于300℃时,0=kc(A)c(B);低温,A的浓度加倍,速率不
一定变为原来的4倍,A错误;改变压强,A、B的浓度变化,速率改变,B错误;k与温度有关,升温或降温
k改变,即使浓度相等速率也改变,C错误;温度高于300℃,速率表达式:v=kc2(A),速率只和c(A)有
关,改变B的浓度,速率基本不变,D正确。
8.A【解析】断裂N一H键是正反应,断裂H一O键是逆反应,4 mol NH3含l2molN一H键,6molH2O
含12molH一0键,所以断裂N一H键的数目与断裂H一O键数目相等时,正、逆反应速率相等,A正确;
反应过程中,气体总质量m不变,恒容条件下,V不变,=受,密度是定值,B错误;恒温恒压条件下,
NO(g)与H2O(g)体积比等于两者物质的量之比,而NO(g)与H2O(g)作为生成物物质的量之比为定值,
即计量系数之比2:3,C错误;恒容条件下,反应达到平衡时,物质的量之比不一定等于计量系数之比,因
此,浓度符合计量系数比,不一定达到平衡,D错误。
高二化学B参考答案第1页(共4页)
9.A【解析】银作阳极,电极反应式:Ag一e一Ag,故选A项。
10.B【解析】该装置使用长颈漏斗,生成气体会从漏斗逸出,应该用分液漏斗,A错误,①、②两试管对比,
只有①使用了催化剂,其他条件一致,可以验证催化效果,B正确;图中钢闸门接电源负极,属于外加电流
的阴极保护法,C错误;两组高锰酸钾浓度不一样,初始颜色深浅不同,同时根据物质的量关系,高锰酸钾
过量,不能褪色,D错误。
11.C【解析】目标反应=2×(③-②+2×①)△H-2(Q3-Q2十2Q1),即64g(2mol)液态肼燃烧放出
热量为一2(Q3-Q2十2Q1),故选C项。
12.B【解析】由图可知,反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,A正确;由图可知该反应涉及非极
性键的断裂及极性键的断裂和生成,B错误;从图中的能量数值直接比较,C正确;决速步能垒最高,为
H2CO*+H2一HCO_H,即TS66的基元反应,D正确。
13.D【解析】b电极发生得电子的反应,为阴极,阴极连接电源的负极,A错误;电解过程中,阳极反应式:
4OH一4e一O2个十2H2O,为保证溶液中的电荷守恒,双极膜间H2O解离的OH向阳极迁移,
OH厂物质的量不变,但由于生成水,KOH溶液浓度变小,pH变小,B错误;a膜为阴离子交换膜,b膜为
阳离子交换膜,C错误;每生成1 mol NH3·H2O,外电路转移8mol电子,双极膜处有8molH2O发生
解离,D正确。
14.D【解析】由表格可知,40min时反应达到平衡,在恒温恒容的条件下,压强比等于物质的量之比,因此
可以用压强直接列三段式。设转化量为xMPa,
A2(g)+3B(g)=C(g)+D(g)
起始/MPa
40
120
0
0
转化/MPa
3x
某时/MPa40-x120-3xx
p总=160-2x,20min时,p总=130MPa,则x=15MPa,C的平均反应速率为0.75MPa/min,A正确;
达到平衡时,p总=124MPa,则x=18MPa,A的平衡转化率为18÷40=45.0%,B正确;达到平衡时,A
与C的物质的量之比为11:9,C正确;通过B项转化率计算转化量,列三段式:
A(g)+3B(g)C(g)+D(g)
起始/(mol/L)1mol/L
3 mol/L 0
0
/(mol/L)0.45 mol/L 1.35 mol/L 0.45 mol/L 0.45 mol/L
/(mol/L)0.55 mol/L 1.65 mol/L 0.45 mol/L 0.45 mol/L
化学平衡常数K=0.45mol·L1X0.45molL1
0.55mol·L1×(1.65mo1l·L3≠363L·mol,D错误
15.(16分,每空2分)
(1)④⑤
(2)><
(3)+175.3变小不变
(4)40%25%
【解析】(1)由图像可知,反应物总能量>生成物总能量,为吸热反应。①铝热反应为放热反应;②浓硫
酸稀释放热,为物理过程,不是化学反应;③食物腐败为放热反应;④灼热的木炭和水蒸气的反应为吸热
高二化学B参考答案第2页(共4页)
反应;⑤Ba(OH)2·8H2O晶体与NHCl晶体的反应为吸热反应。
(2)等浓度、等体积即等物质的量的稀NOH溶液、稀氨水分别和稀盐酸恰好完全反应,由于氨水电离吸
热,所以放出的热量小,即Q1>Q2;焓变为负值,故△H1<△H2。
(3)标准然绕热的热化学方程式:①C0(g)+0,(g)一C0,(g)△H=一283.0/ml
②C(s)+O2(g)-CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
③H,(g+0,(g)-H0D△H=-285.8N/mol
根据盖斯定律:②-①-③得C(s)+H2O(I)一C0(g)+H2(g),△H=△H2一△H1-△H3=
-393.5-(-283.0)-(-285.8)=-393.5+283.0+285.8=+175.3kJ/mol;催化剂可降低反应的活
化能,但不能改变焓变,焓变只和始态、终态有关。
(4)每消耗1molN2,放热92kJ,实际放热73.6kJ,说明反应了0.8molN2。N2的转化率=0.8÷2=
0.4=40%,此时氨气的物质的量为1.6mol,n总=6.4mol,氨气的体积分数=物质的量分数=1.6÷
6.4×100%=25%。
16.(14分,除标注外每空2分)
(1)(W-41)
(2)CO2 (g)+3H2 (g)=CH OH(g)+H2O(g)AH=-49 kJ/mol A(1)
(3)B(1分)
(40①0.02460%②C>A>B或B<A<C③675
32a
【解析】(1)△H=Ea延一E逆,正反应活化能=WkJ/mol,逆反应活化能=(W一41)kJ/mol。
(2)根据盖斯定律,将①+②得,CO2(g)+3H2(g)一CH3OH(g)+H2O(g)△H=(+41kJ/mol)+
(-90k/mol)=一49k/mol,反应I为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,且反应I的活化能大于反应Ⅱ的
活化能,总反应为放热反应,能体现能量变化的为A项。
(3)反应Ⅱ:△H<0,△S<0。由自发判据:△G=△H-T△S<0,反应低温自发。
(4)①300℃时,C0平衡转化率为60%,列三段式:
CO(g)+2H2 (g)=CH3 OH(g)
起始/mol
2 mol
4 mol
0
转化/mol
1.2 mol
2.4 mol
1.2 mol
平衡/mol
0.8 mol
1.6 mol 1.2 mol
v(C0)=1.2÷10÷5=0.024mol·L1·min1,H2的转化率=2.4÷4×100%=60%。②B、A、C三点
温度逐渐升高,速率逐渐增大。③平衡时,n总=3.6mol,起始时,总物质的量no=6mol,恒温恒容下,压
强比等于物质的量之比,起始压强为akPa,平衡总压p=3.6÷6×a=0.6akPa,则可求出平衡时,各气
体的分压:p(C0)=0.8÷3,6X06a=是akP,b()=是ekP,p(CHOH=吉akP,K,=
4
1
5a kPa
675
2
a kPax(15a kPa)
32a2(kPa).
高二化学B参考答案第3页(共4页)
17.(14分,每空2分)
(1)S2O?+2H+—SV+SO2↑+H2O
(2)出现浑浊的快慢
(3)浓度298
(4)4
(5)溶液变蓝溶液变为血红色
【解析】(2)比较反应速率快慢的依据:出现浑浊的快慢(产生硫沉淀的时间),出现浑浊越快,反应速率
越大。
(3)由表格数据可知,溶液总体积:2十5十5=12mL,控制总体积不变,V1=6mL,与A组数据对比,可知
B组中,H2SO4浓度发生了变化,因此温度是定量,T1=298K,探究浓度对平衡造成的影响。
(4)溶液总体积:2+5+5=12mL,控制总体积不变,V2=4mL。
(5)滴加淀粉溶液,溶液变蓝,说明生成I2;滴加KSCN溶液,溶液变为血红色(浅红色),说明体系中仍然
存在Fe3+,Fe3+不能完全消耗,证明反应存在限度。
18.(14分,每空2分)
(1)>V3+/V2+
(2)VO克+V2++2H+一VO2++H2O+V3+增大
(3)V3++e-V2+甲→乙
(4)2.8
【解析】两个电对:VO/VO+(正极),V3+/V2+(负极);
放电时,正极电极反应式:VO+e+2H+一VO+十H2O,负极电极反应式:V2+一e一V3+。
(1)由标准电极电势(E)可知,氧化性:VO>V3+;由图中电子流向,电解液储罐Y对应负极区,电解质
含V3+/V2+。
(2)放电时,总反应:VO十V2++2H+一VO++H2O十V3+,反应消耗H+,生成水,H+浓度下降,
pH增大。
(3)充电时,b极为阴极(原电池负极),阴极发生还原反应,电极反应式:V3+十一V2+;充电时,阳离
子向阴极移动,H+的移动方向:甲→乙。
(4)充电时,阳极反应式:VO+一e+H20一VO+2H+,反应1molV0+,转移1mole,甲烷燃
料电池负极消耗1mol甲烷转移8mole。根据转移电子数守恒,标准状况下消耗甲烷体积V=。×
22.4=2.8L
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