資源簡介

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密 ○ 封 ○ 裝 ○ 訂 ○ 線 密 ○ 封 ○ 裝 ○ 訂 ○ 線
密 封 線 內 不 要 答 題
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姓名 班級 考號
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第1章　化學反應與能量轉化
注意事項
1.全卷滿分100分。考試用時90分鐘。
2.可能用到的相對原子質量:H 1　C 12　N 14　O 16　Na 23　Cl 35.5Fe 56　Ni 59　Cu 64　Zn 65。
一、選擇題(本題共10小題,每小題2分,共20分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.化學改變了生產、生活,推動了社會的進步和科技的發展。下列說法正確的是 (　　)
A.采用外加電流陰極保護法保護金屬,陽極不能為惰性電極
B.離子交換膜在現代工業中應用廣泛,氯堿工業使用陰離子交換膜
C.鐵管鍍鋅層局部破損后,鐵管仍不易生銹
D.常溫常壓下,氫氧燃料電池放電過程中消耗11.2 L H2,轉移電子的數目為6.02×1023
2.已知:①破壞1 mol A—A鍵、1 mol B—B鍵、1 mol A—B鍵分別需要吸收436 kJ、498 kJ、463 kJ的能量;②反應2A2(g)+B2(g) 2A2B(g)的能量變化如圖所示。下列說法中錯誤的是 (　　)
A.體系中B2比A2穩定　　　　B.E1=1 370 kJ·mol-1
C.ΔH=+482 kJ·mol-1　　　　D.該反應是放熱反應
3.MOF衍生碳納米棒封裝的氧化鉍催化劑對CO2電化學法制取HCOOH具有快速高效的選擇性,其原理如圖所示。下列有關說法正確的是 (　　)
A.該方法可有效消除CO2對大氣造成的污染
B.該電極應與電源的正極相連
C.該電極反應為CO2-2e-+2H+ HCOOH
D.選擇使用其他催化劑可能得到HCHO、CH3OH等產物
4.下列各裝置能達到相應實驗目的的是 (　　)
　　　　
　　　　
A.圖甲:中和反應反應熱的測定
B.圖乙:該裝置是雙液銅鋅原電池
C.圖丙:在鐵制品表面鍍銅
D.圖丁:制備Fe(OH)2并能較長時間觀察其顏色
5.已知氫氣的摩爾燃燒焓為-285.8 kJ·mol-1,以太陽能為熱源分解Fe3O4,經熱化學鐵氧化合物循環分解水制H2的歷程如圖。下列說法錯誤的是 (　　)
過程Ⅰ:Fe3O4(s) 3FeO(s)+O2(g)　ΔH=+156.6 kJ·mol-1
過程Ⅱ:…
A.該過程總反應為2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)　ΔH=+571.6 kJ·mol-1
B.鐵氧化合物循環制H2具有成本低、產物易分離等優點
C.過程Ⅱ熱化學方程式為3FeO(s)+H2O(l) H2(g)+Fe3O4(s)　ΔH=+129.2 kJ·mol-1
D.該過程能量轉化形式是太陽能→化學能→熱能
6.如圖是我國一項電解制備金屬鋰的新方法發明專利裝置示意圖。下列說法不正確的是 (　　)
A.電極B的電勢比電極C高
B.理論上該裝置不需要補充電解質LiCl
C.電極B上氯離子和碳酸根離子放電
D.A區避免熔融碳酸鋰對設備的腐蝕且減少了環境污染
7.一種Al-PbO2電池通過X和Y兩種離子交換膜隔成M、R、N三個區域,三個區域的電解質分別為Na2SO4、H2SO4、NaOH中的一種,結構如圖。下列說法錯誤的是 (　　)
A.a>b
B.M區電解質為NaOH
C.電池工作時R區域的電解質濃度逐漸增大
D.電池工作時,正極的電極反應為PbO2+2e-+4H+ Pb2++2H2O
8.吸附了氫氣的碳納米管等材料制作的二次電池原理如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
A.充電時,陰極的電極反應為Ni(OH)2+OH--e- NiO(OH)+H2O
B.放電時,負極的電極反應為H2-2e-+2OH- 2H2O
C.放電時,OH-移向鎳電極
D.充電時,將電池的碳電極與外接電源的正極相連
9.生產硝酸鈣的工業廢水常含有NH4NO3,可用電解法凈化。其工作原理如圖所示(陽膜、陰膜分別只允許陽離子和陰離子通過)。下列有關說法正確的是 (　　)
A.a極為電源正極,b極為電源負極
B.裝置工作時電子由b極流出,經導線、電解槽流入a極
C.Ⅰ室和Ⅲ室最終均能得到副產品NH4NO3
D.陰極電極反應為2N+12H++10e- N2↑+6H2O
10.某新型電池的工作原理如圖所示,已知電池放電時的反應為Na1-xMnO2+NaxCn NaMnO2+nC(反應前后C的化合價不變)。下列說法錯誤的是 (　　)
A.電極M是電池的正極
B.電池的負極發生反應Na-e- Na+
C.電池工作時,Na+移向電極M
D.電池工作時,電流由電極M經負載流向電極N
二、選擇題(本題共5小題,每小題4分,共20分。每小題有一個或兩個選項符合題意,全部選對得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)
11.已知:幾種物質之間的能量關系如圖所示,下列說法中正確的是 (　　)
A.使用合適的催化劑,不能改變反應的焓變
B.(g)+H2(g) (g)　ΔH=+28.7 kJ·mol-1
C.(g)+H2(g) (g)中,熱能轉化為產物的內能
D.(g)+H2(g) (g),反應物的總能量低于生成物的總能量
12.用CH4催化還原NOx,可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-1 160 kJ·mol-1
下列說法不正確的是 (　　)
A.若標準狀況下4.48 L CH4與一定量NO2完全反應生成N2、CO2和水蒸氣,放出的熱量為173.4 kJ
B.由反應①可推知:CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)　ΔH<-574 kJ·mol-1
C.反應①②中,相同物質的量的CH4發生反應,轉移的電子數相同
D.反應②中當4.48 L CH4反應完全時轉移的電子為1.60 mol
13.科研人員發現利用低溫固體質子導體作電解質,催化合成NH3,與傳統的熱催化合成氨相比,催化效率較高。其合成原理如圖甲所示,其他條件不變,電源電壓改變與生成NH3速率的關系如圖乙所示。下列說法不正確的是 (　　)
　
A.Pt-C電極是該合成氨裝置的陰極
B.Pt-C3N4電極出口處混合氣體中可能含有H2、N2、NH3
C.若H2的進、出口流量差為22.4 L/min(標準狀況),則固體質子導體中H+的流速為1 mol/min
D.當電壓高于1.2 V時,隨電壓升高,H+在陰極放電生成H2的速率加快
14.世界某著名學術刊物介紹了一種新型中溫全瓷鐵—空氣電池,其結構如圖所示。下列有關該電池放電時的說法正確的是 (　　)
A.O2-由b極移向a極
B.正極的電極反應式為FeOx+2xe- Fe+xO2-
C.若有22.4 L(標準狀況)空氣參與反應,則電路中有0.14 mol電子轉移
D.鐵表面發生的反應為xH2O(g)+Fe FeOx+xH2
15.利用小粒徑零價鐵(ZVI)的電化學腐蝕處理三氯乙烯(C2HCl3)進行水體修復的過程如圖所示。H+、O2、N等粒子的存在會影響水體修復效果,設單位時間內ZVI釋放電子的物質的量為nt,其中用于有效腐蝕的電子的物質的量為ne。下列說法不正確的是 (　　)
A.增大單位體積水體中ZVI的投入量,可使nt增大
B.反應①在負極發生,反應②③④在正極發生
C.單位時間內,三氯乙烯脫去a mol氯原子時,ne=a mol
D.反應④為N+3H2O
三、非選擇題(本題共5小題,共60分)
16.(11分)某實驗小組用100 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液與60 mL 0.50 mol·L-1硫酸溶液進行中和反應反應熱的測定,裝置如圖所示。回答下列問題:
(1)若實驗共需要400 mL NaOH溶液,實驗室在配制該溶液時,需要稱量NaOH固體　　　g。
(2)圖中裝置缺少的儀器是　　　　　　。
(3)硫酸稍過量的原因是　　　　　　　。
(4)上述實驗測得中和反應反應熱的絕對值小于57.3 kJ·mol-1,產生偏差的原因可能是　　　　(填字母)。
A.用量筒量取NaOH溶液時仰視讀數
B.為了使反應充分,向酸溶液中分次加入堿溶液
C.實驗裝置保溫隔熱效果差
D.用銅絲代替玻璃攪拌器攪拌
(5)現將一定量的稀NaOH溶液、稀Ca(OH)2溶液、稀氨水分別和1 L 1 mol·L-1的稀鹽酸恰好完全反應,其反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3,則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關系為　　　　　　。
17.(10分)甲醇(CH3OH)的合成與應用具有廣闊的發展前景。合成甲醇的部分工藝流程為:原料氣→預熱裝置→合成反應器→甲醇。
(1)甲烷與水蒸氣反應制備合成甲醇的原料氣CO、CO2和H2。
①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)　ΔH=+206.2 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)　ΔH=-41.0 kJ·mol-1
甲烷與水蒸氣反應生成CO2和H2的熱化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)在催化劑的作用下,200~300 ℃時,合成反應器內發生反應:
ⅰ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)　ΔH<0
ⅱ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH<0
①一段時間內,記錄合成反應器出、入口樣品的溫度,數據如圖1所示。曲線　　　　表示合成反應器出口樣品的溫度變化。
②在催化劑的作用下,200~300 ℃時,合成反應器中有少量的副反應,會生成二甲醚(CH3OCH3)、甲酸甲酯等。CO和H2反應生成二甲醚的化學方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)圖2為甲醇燃料電池的示意圖。
負極的電極反應為　　　　　　　　　　　　　　;
正極的電極反應為　　　　　　　　　　　　　　。
圖1　圖2
18.(15分)鋼鐵工業是國家工業的基礎,鋼鐵生銹現象卻隨處可見,為此每年國家損失大量資金。請回答鋼鐵腐蝕與防護過程中的有關問題。
(1)鋼鐵的電化學腐蝕原理如圖所示:
①寫出石墨電極的電極反應式:　　　　　　　　　。
②將該裝置作簡單修改即可成為鋼鐵電化學防護的裝置,請在圖中虛線框內所示位置作出修改,并用箭頭標出導線中電子流動方向。
③寫出修改后石墨電極的電極反應式:　　　　　　　　。
(2)在實際生產中,可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。原理如圖:
①銅為　　　(填“A”或“B”)極,B電極的電極反應式為　　　　　　　　　。
②若電鍍前鐵件、銅的質量相同,電鍍完成后將它們取出,洗凈、烘干、稱量,二者質量差為5.12 g,則電鍍時電路中通過的電子為　　　　mol。
19.(12分)鈉硫電池以熔融金屬鈉和熔融硫、多硫化鈉(Na2Sx)分別作為兩個電極的反應物,固體Al2O3陶瓷(可傳導Na+)為電解質,其反應原理如圖:
(1)放電時,電極A為　　　極,電極B上發生　　　　(填“氧化”或“還原”)反應。
(2)充電時,總反應為Na2Sx 2Na+xS,則陽極的電極反應式為　　　　　　　　　。
(3)若把鈉硫電池作為電源,電解槽內裝有KI-淀粉溶液,如圖所示,槽中間用陰離子交換膜隔開。通電一段時間后,發現左側溶液變藍色,一段時間后,藍色逐漸變淺。則右側發生的電極反應為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
試分析左側溶液藍色逐漸變淺的可能原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
20.(12分)高錳酸鉀(KMnO4)和過氧化氫(H2O2)都是常見的消毒試劑,在日常生活和工業生產中都有廣泛的應用。回答下列問題:
(1)現有如圖所示電池:
①關閉K,電流表指針發生偏轉。寫出A電極的電極反應:　　　　　　　　　　　　　,反應后B電極附近溶液的pH　　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。
②電子　　　　　　　　(填“從A電極流向B電極”或“從B電極流向A電極”)。
(2)某化學興趣小組為了探究KMnO4與H2O2的氧化性強弱,設計了如圖實驗裝置:
①當閉合K時,檢流計指針向左偏轉,甲燒杯中溶液顏色逐漸變淺,則石墨電極a上發生　　　　(填“氧化”或“還原”)反應,石墨電極b上發生的電極反應為　　　　　　　　　　　　　。
②反應一段時間后,向甲燒杯中滴加KOH溶液,同時向乙燒杯中滴加硫酸溶液,發現檢流計指針向左偏轉角度逐漸減小,最后向右偏轉,說明KMnO4與H2O2的氧化性強弱與　　　　　　　　　　有關。
答案與解析
1.C 2.C 3.D 4.D 5.D 6.C 7.D 8.B
9.A 10.B 11.AB 12.D 13.AC 14.D 15.BC
1.C　采用外加電流陰極保護法保護金屬,被保護金屬與直流電源負極相連,作陰極,陽極可以是惰性電極,A錯誤;氯堿工業中的離子交換膜只能允許H+、Na+通過,不允許Cl-、OH-通過,不能用陰離子交換膜,B錯誤;鐵管鍍鋅層破損后,在形成原電池時,鋅作原電池的負極,鐵作原電池的正極被保護,鐵管不易生銹,C正確;氣體所處狀況為常溫常壓,不能用Vm=22.4 L/mol計算H2的物質的量,D錯誤。
2.C　破壞B—B鍵吸收的能量大于破壞A—A鍵吸收的能量,則B2比A2穩定,A正確;E1表示斷開反應物中化學鍵所吸收的能量,則E1=(2×436+498) kJ·mol-1=1 370 kJ·mol-1,B正確;E2表示形成生成物中化學鍵所放出的能量,則E2=2×2×463 kJ·mol-1=1 852 kJ·mol-1,ΔH=E1-E2=(1 370-1 852) kJ·mol-1=-482 kJ·mol-1,C錯誤;反應物的總能量高于生成物的總能量,所以該反應是放熱反應,D正確。
3.D　二氧化碳不屬于大氣污染物,故A錯誤;根據圖示可知,該電極上CO2轉化為HCOOH,HCOOH中C元素的化合價為+2價,碳元素化合價由+4價變為+2價,化合價降低,得電子,發生還原反應,若該裝置為電解池,該電極為陰極,應與電源的負極相連,故B錯誤;根據B項分析,在該電極上二氧化碳得電子,發生還原反應轉化為HCOOH,故C錯誤;不同的催化劑對反應的選擇性不同,若選擇使用其他催化劑可能得到HCHO、CH3OH等產物,故D正確。
4.D　圖甲中缺少玻璃攪拌器,且熱量易散失,不能達到實驗目的,A錯誤;圖乙所示裝置,反應過程中Zn會直接與硫酸銅溶液反應,應將鋅電極與銅電極互換位置,B錯誤;在鐵表面鍍銅,圖丙中鐵應作陰極,C錯誤;Fe與電源正極相連,為陽極,電極反應式為Fe-2e-+2OH- Fe(OH)2,C棒為陰極,電極反應式為2H2O+2e- H2↑+2OH-,煤油可以隔絕空氣,防止Fe(OH)2被氧化,故可制備Fe(OH)2并能較長時間觀察其顏色,D正確。
5.D　根據圖示可知,該過程總反應為2H2O 2H2+O2,已知氫氣的摩爾燃燒焓為-285.8 kJ·mol-1,熱化學方程式為H2(g)+O2(g) H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1,則該過程總反應的熱化學方程式為2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)　ΔH=+571.6 kJ·mol-1,A正確;鐵氧化合物循環制H2以太陽能為熱源,以Fe3O4和水為原料,氫氣和氧氣分步生成,具有成本低、產物易分離的優點,B正確;由A項分析可知,2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)　ΔH=+571.6 kJ·mol-1①,過程Ⅰ的熱化學方程式為Fe3O4(s) 3FeO(s)+O2(g)　ΔH=+156.6 kJ·mol-1②,過程Ⅱ的化學方程式為3FeO(s)+H2O(l) H2(g)+Fe3O4(s),根據蓋斯定律,將①×-②,可得過程Ⅱ的熱化學方程式為3FeO(s)+H2O(l) H2(g)+Fe3O4(s)　ΔH=+129.2 kJ·mol-1,C正確;該過程中能量轉化形式是太陽能→熱能→化學能,D錯誤。
6.C　電極C為陰極,電極B為陽極,電解池中陽極接電源正極,正極電勢比負極高,所以電極B的電勢比電極C的電勢高,A正確;陽極上Cl-放電生成Cl2,陰極上Li+放電生成Li,陽極產生的氯氣與碳酸鋰反應生成氯化鋰,故理論上該裝置不需要補充電解質LiCl,B正確;電極B上氯離子放電,碳酸根離子不放電,C錯誤;陽極產生的氯氣與碳酸鋰反應生成氯化鋰、氧氣和二氧化碳,避免熔融碳酸鋰對設備的腐蝕且減少了環境污染,D正確。
7.D　由題圖知,鋁失去電子發生氧化反應,為負極,則PbO2極為正極;正極反應為PbO2+2e-+4H++S PbSO4+2H2O,反應消耗硫酸,硫酸濃度減小,故a>b,A正確、D錯誤;電池工作時,負極反應為Al-3e-+4OH- [Al(OH)4]-,M區電解質為NaOH,B正確;電池工作時,M區Na+、N區S均向R區遷移,R區電解質Na2SO4濃度逐漸增大,C正確。
8.B　放電時,碳電極為負極,鎳電極為正極;充電時,碳電極為陰極,鎳電極為陽極。充電時,陰極的電極反應為2H2O+2e- H2↑+2OH-,A錯誤;放電時,負極的電極反應為H2-2e-+2OH- 2H2O,B正確;放電時,OH-移向負極,即移向碳電極,C錯誤;充電時,將電池的碳電極(陰極)與外接電源的負極相連,D錯誤。
9.A　由題意并結合題圖可知,Ⅱ室中的N通過陰膜進入Ⅰ室,N通過陽膜進入Ⅲ室,則左邊石墨電極是陽極,a極為電源正極,右邊石墨電極是陰極,b極為電源負極,故A正確;裝置工作時電子由b極流出,經導線流向陰極,電子從陽極流出,經導線流向a極,電子不能通過電解質溶液,故B錯誤;陽極上H2O失去電子生成O2和H+,Ⅰ室得到較濃硝酸,陰極上H2O得到電子生成H2和OH-,Ⅲ室得到較濃氨水,故C錯誤,D錯誤。
10.B　由電池總反應可知,放電時,M電極的電極反應為Na1-xMnO2+xe-+xNa+ NaMnO2,為還原反應,則電極M是電池的正極,故A正確;放電時,N電極為電池的負極,電極反應為NaxCn-xe- xNa++nC,故B錯誤;電極M是正極,電極N是負極,電池工作時,Na+移向電極M,故C正確;電極M是正極,電極N是負極,電池工作時,電流由電極M經負載流向電極N,故D正確。
11.AB　催化劑不改變反應的焓變,A正確;(g)+H2(g) (g)　ΔH=237.1 kJ·mol-1-208.4 kJ·mol-1=+28.7 kJ·mol-1,B正確;(g)+H2(g) (g)　ΔH=119.6 kJ·mol-1-237.1 kJ·mol-1=-117.5 kJ·mol-1,該反應為放熱反應,化學能轉化為熱能,C錯誤;(g)+H2(g) (g)　ΔH=-119.6 kJ·mol-1,該反應為放熱反應,反應物的總能量高于生成物的總能量,D錯誤。
12.D　根據蓋斯定律,(①+②)×得:CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-867 kJ·mol-1,標準狀況下4.48 L CH4的物質的量為0.2 mol,發生以上反應放出的熱量為0.2 mol×867 kJ·mol-1=173.4 kJ,A正確;由于液態水轉化為氣態水需要吸收熱量,所以生成液態水的反應放出的熱量多,放熱越多,ΔH越小,即目標反應的ΔH<-574 kJ·mol-1,B正確;反應①②中CH4均轉化為CO2和H2O,相同物質的量的CH4發生反應,轉移的電子數相同,C正確;因為沒有指明氣體所處的狀況,則4.48 L CH4的物質的量無法計算,轉移電子數也無法計算,D錯誤。
13.AC　Pt-C電極上H2失去電子,電極反應式為H2-2e- 2H+,Pt-C電極為陽極,A錯誤;Pt-C3N4電極為陰極,發生反應N2+6e-+6H+ 2NH3,還可能存在反應2H++2e- H2↑,故Pt-C3N4電極出口處混合氣體中可能含有H2、N2(未反應完的)、NH3,B正確;若H2的進、出口流量差為22.4 L/min(標準狀況),即1 mol/min,則反應生成H+2 mol/min,故固體質子導體中氫離子的流速為2 mol/min,C錯誤;由圖乙可知,當電壓高于1.2 V時,隨電壓升高,氨氣生成速率變慢,說明副反應H+得電子生成H2的速率加快,D正確。
14.D　由新型中溫全瓷鐵—空氣電池的裝置圖可知,a極通入空氣,氧氣在a極得電子發生還原反應,為正極,鐵與H2O(g)反應生成氫氣,氫氣在b極失電子發生氧化反應,b極為負極。原電池中,陰離子向負極移動,O2-由a極移向b極,故A錯誤;在a極氧氣得電子發生還原反應,電極反應式為O2+4e- 2O2-,故B錯誤;標準狀況下,22.4 L空氣中含有氧氣約為0.2 mol,電路中約轉移0.8 mol電子,故C錯誤;由裝置圖可知,鐵表面發生的反應為xH2O(g)+Fe FeOx+xH2,故D正確。
15.BC　增大單位體積水體中ZVI的投入量,可以增大ZVI和正極的接觸面積,加快ZVI釋放電子的速率,可使nt增大,A正確;由修復過程示意圖中反應前后元素化合價變化可知,反應①②③④均為得電子的反應,所以①②③④都應在正極發生,B錯誤;C2HCl3中C的化合價為+1價,乙烯中C的化合價為-2價,1 mol C2HCl3轉化為1 mol C2H4時,得到6 mol電子,脫去3 mol氯原子,所以脫去a mol Cl時ne=2a mol,C錯誤;根據示意圖及N元素的化合價變化可寫出④的電極反應式為N+3H2O,D正確。
16.答案　(除標注外,每空2分)(1)10.0　
(2)玻璃攪拌器　
(3)使NaOH充分反應,減小實驗誤差
(4)BCD　
(5)ΔH1=ΔH2<ΔH3(3分)
解析　(1)實驗室中沒有400 mL容量瓶,實際應配制500 mL NaOH溶液,所需m(NaOH)=0.50 mol·L-1×0.5 L×40 g·mol-1=10.0 g。
(2)為減少熱量損失,需縮短反應時間,需用玻璃攪拌器進行攪拌。
(3)為確保NaOH完全反應,減小實驗誤差,硫酸需要過量。
(4)量取NaOH溶液時仰視讀數,量取的NaOH溶液體積偏大,反應放出的熱量偏多,測得的中和反應反應熱的絕對值偏大,A不符合題意;向酸溶液中分次加入堿溶液、實驗裝置保溫隔熱效果差、用銅絲代替玻璃攪拌器攪拌,均會造成熱量散失較多,測得中和反應反應熱的絕對值偏小,故B、C、D符合題意。
(5)NaOH、Ca(OH)2均為強堿,二者的稀溶液分別與1 L 1 mol·L-1的稀鹽酸恰好完全反應的熱化學方程式均為H+(aq)+OH-(aq) H2O(l)　ΔH,則ΔH1=ΔH2;而NH3·H2O電離需要吸收熱量,稀氨水與1 L 1 mol·L-1稀鹽酸恰好完全反應放出熱量較少,即ΔH3較大,則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關系為ΔH1=ΔH2<ΔH3。
17.答案　(每空2分)(1)CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)　ΔH=+165.2 kJ·mol-1　(2)①a　②2CO+4H2CH3OCH3+H2O　(3)2CH3OH-12e-+2H2O 2CO2↑+12H+　3O2+12e-+12H+ 6H2O
解析　(1)①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)　ΔH=+206.2 kJ·mol-1,②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)　ΔH=-41.0 kJ·mol-1,根據蓋斯定律,將①+②得甲烷與水蒸氣反應生成CO2和H2的熱化學方程式:CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)　ΔH=+165.2 kJ·mol-1。(2)①反應ⅰ、反應ⅱ均為放熱反應,出口樣品的溫度必高于入口樣品的溫度,故曲線a表示出口樣品的溫度變化。②CO與H2在催化劑、200~300 ℃條件下反應生成二甲醚,反應的化學方程式為2CO+4H2 CH3OCH3+H2O。(3)負極上可燃物甲醇失去電子生成二氧化碳,電極反應為2CH3OH-12e-+2H2O 2CO2↑+12H+,正極上氧氣得到電子生成水,電極反應為3O2+12e-+12H+ 6H2O。
18.答案　(除標注外,每空2分)(1)①O2+4e-+2H2O 4OH-
②(4分)
③2Cl--2e- Cl2↑
(2)①A　Cu2++2e- Cu
②0.08(3分)
解析　(1)①在中性溶液中鋼鐵發生吸氧腐蝕,正極電極反應式為O2+4e-+2H2O 4OH-。②將虛線框中改為直流電源,這屬于外加電流陰極保護法,外加電源后石墨電極為陽極。③陽極上氯離子失電子生成氯氣。
(2)①在鐵件表面鍍銅,需將鐵件作陰極、銅作陽極;陰極電極反應式為Cu2++2e- Cu。②當析出1 mol銅時兩電極的質量差為128 g,轉移2 mol電子,當質量差為5.12 g,電路中通過的電子為0.08 mol。
19.答案　(除標注外,每空2分)(1)負　還原　(2)-2e- xS　(3)2H2O+2e- H2↑+2OH-　右側溶液中生成的OH-通過陰離子交換膜進入左側溶液,并與左側溶液中的I2反應(4分)
解析　(1)放電時,Na發生氧化反應,電極A為負極,電極B為正極,電極B發生還原反應。(2)由充電時總反應可知,陽極反應式為-2e- xS。(3)根據題給信息可知,左側溶液變藍色,生成I2,左側電極為陽極,電極反應式為2I--2e- I2,右側電極為陰極,電極反應式為2H2O+2e- H2↑+2OH-,右側溶液中生成的OH-通過陰離子交換膜進入左側溶液,發生反應:3I2+6OH- I+5I-+3H2O,左側溶液藍色變淺。
20.答案　(每空2分)(1)①Al+4OH--3e- [Al(OH)4]-　增大　②從A電極流向B電極
(2)①還原　H-2e-+OH- O2↑+H2O　②溶液的酸堿性
解析　(1)①關閉K,形成原電池,Al在負極發生氧化反應,堿性條件下電極反應為Al+4OH--3e- [Al(OH)4]-;B電極為正極,電極反應為H+2e-+H2O 3OH-,c(OH-)增大,則B電極附近溶液的pH增大。②電池工作時,電子從負極(A電極)流出經外電路流向正極(B電極)。
(2)①根據閉合K,檢流計指針向左偏轉,甲燒杯中溶液顏色逐漸變淺,可知甲燒杯中KMnO4發生還原反應生成Mn2+,則石墨電極b為負極,H發生氧化反應生成O2,其電極反應為H-2e-+OH- O2↑+H2O。②向甲燒杯中滴加KOH溶液,同時向乙燒杯中滴加硫酸溶液,根據檢流計指針的變化可知,正、負極互換,說明KMnO4與H2O2的氧化性強弱與溶液的酸堿性有關。

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