第六章 化學反應與能量

2010~2014年高考真題備選題庫第六章化學反應與能量第一節(jié)化學能與熱能1．(2014·江蘇單科)下列有關說法正確的是()A．若在海輪外殼上附著一些銅塊，則可以減緩海輪外殼的腐蝕B．2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進行，則該反應的ΔH＞0C．加熱0.1mol·L－1Na2CO3溶液，COeq\o\al(2－,3)的水解程度和溶液的pH均增大D．對于乙酸與乙醇的酯化反應(ΔH＜0)，加入少量濃硫酸并加熱，該反應的反應速率和平衡常數(shù)均增大解析：選C在海輪外殼附著一些銅，形成鐵銅原電池，鐵比銅活潑，鐵被腐蝕，A項錯誤；題中已知的反應是一個熵減的反應，若常溫下能自發(fā)進行，則需要ΔH<0，B項錯誤；碳酸鈉水解吸熱，加熱促進水解，氫氧根離子濃度增大，堿性增強，C項正確；因為此反應放熱，加熱平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，D項錯誤。2．(2014·北京理綜)NH3經(jīng)一系列反應可以得到HNO3和NH4NO3，如圖所示。(1)Ⅰ中，NH3和O2在催化劑作用下反應，其化學方程式是___________________。(2)Ⅱ中，2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)。在其他條件相同時，分別測得NO的平衡轉化率在不同壓強(p1、p2)下隨溫度變化的曲線(如圖)。①比較p1、p2的大小關系：________。②隨溫度升高，該反應平衡常數(shù)變化的趨勢是________。(3)Ⅲ中，降低溫度，將NO2(g)轉化為N2O4(l)，再制備濃硝酸。①已知：2NO2(g)N2O4(g)ΔH12NO2(g)N2O4(l)ΔH2下列能量變化示意圖中，正確的是(選填字母)________。②N2O4與O2、H2O化合的化學方程式是_____________________________________________________________________________________________________________。(4)Ⅳ中，電解NO制備NH4NO3，其工作原理如圖所示。為使電解產(chǎn)物全部轉化為NH4NO3，需補充物質(zhì)A。A是________，說明理由：____________________________。解析：(1)氨氣的催化氧化反應為4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O。(2)①該反應為氣體分子數(shù)減小的反應，溫度一定時，增大壓強，平衡右移，NO的平衡轉化率升高，所以p1<p2。②由圖可知，壓強一定時，升高溫度，NO的平衡轉化率降低，說明平衡左移，平衡常數(shù)減小。(3)①二氧化氮轉化為四氧化二氮為放熱反應，故可排除C，又因為氣態(tài)四氧化二氮的能量高于液態(tài)四氧化二氮的能量，所以選A。②N2O4與O2、H2O的反應，可看成NO2與O2、H2O的反應，故2N2O4＋O2＋2H2O=4HNO3。(4)陽極反應為5NO－15e－＋10H2O=5NOeq\o\al(－,3)＋20H＋，陰極反應為3NO＋15e－＋18H＋=3NHeq\o\al(＋,4)＋3H2O，總反應為8NO＋7H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))3NH4NO3＋2HNO3，電解產(chǎn)生的硝酸多，故需要通入NH3。答案：(1)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O(2)①p1<p2②減小(3)①A②2N2O4＋O2＋2H2O=4HNO3(4)NH3根據(jù)反應：8NO＋7H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))3NH4NO3＋2HNO3，電解產(chǎn)生的HNO3多3．(2014·重慶理綜)已知：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝akJ·mol－12C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－220kJ·mol－1H—H、O=O和O—H鍵的鍵能分別為436kJ·mol－1、496kJ·mol－1和462kJ·mol－1，則a為()A．－332 B．－118C．＋350 D．＋130解析：選D根據(jù)蓋斯定律由題給的兩個熱化學方程式可得：2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋(2a＋220)kJ·mol－1，則有：4×462kJ·mol－1－2×436kJ·mol－1－496kJ·mol－1＝(2a＋220)kJ·mol－1，解得3．(2014·江蘇單科)已知：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1CO2(g)＋C(s)=2CO(g)ΔH22CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH34Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH43CO(g)＋Fe2O3(s)=3CO2(g)＋2Fe(s)ΔH5下列關于上述反應焓變的判斷正確的是()A．ΔH1＞0，ΔH3＜0B．ΔH2＞0，ΔH4＞0C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5解析：選CC與O2生成CO2的反應是放熱反應，ΔH1<0，CO2與C生成CO的反應是吸熱反應，ΔH2>0，CO與O2生成CO2的反應是放熱反應，ΔH3<0，鐵與氧氣的反應是放熱反應，ΔH4<0，A、B項錯誤；前兩個方程式相減得：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝ΔH1－ΔH2，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C項正確；由4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH4和6CO(g)＋2Fe2O3(s)=6CO2(g)＋4Fe(s)2ΔH5相加，得2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝(ΔH4＋2ΔH5)/3，D項錯誤。4．(2014·新課標全國卷Ⅱ)室溫下，將1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應為ΔH1，將1mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應為ΔH2；CuSO4·5H2O受熱分解的化學方程式為：CuSO4·5H2O(s)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應為ΔH3。則下列判斷正確的是()A．ΔH2>ΔH3B．ΔH1<ΔH3C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3解析：選B1molCuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，為吸熱反應，故ΔH1>0,1molCuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，為放熱反應，故ΔH2<0,1molCuSO4·5H2O(s)溶于水可以分為兩個過程，先分解成1molCuSO4(s)和5mol水，然后1molCuSO4(s)再溶于水，CuSO4·5H2O的分解為吸熱反應，即ΔH3>0，根據(jù)蓋斯定律得到關系式ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，分析得到答案：ΔH1<ΔH3。5．(2014·新課標全國卷Ⅰ)乙醇是重要的有機化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：(1)間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H)，再水解生成乙醇。寫出相應反應的化學方程式______________________________________________。(2)已知：甲醇脫水反應2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH1＝－23.9kJ·mol－1甲醇制烯烴反應2CH3OH(g)=C2H4(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－29.1kJ·mol－1乙醇異構化反應C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)ΔH3＝＋50.7kJ·mol－1則乙烯氣相直接水合反應C2H4(g)＋H2O(g)=C2H5OH(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。與間接水合法相比，氣相直接水合法的優(yōu)點是________。(3)下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉化率與溫度、壓強的關系(其中nH2O∶nC2H4＝1∶1)。①列式計算乙烯水合制乙醇反應在圖中A點的平衡常數(shù)Kp＝________(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。②圖中壓強(p1、p2、p3、p4)的大小順序為________，理由是________________________________________________________________________。③氣相直接水合法常用的工藝條件為：磷酸/硅藻土為催化劑，反應溫度290℃、壓強6.9MPa，nH2O∶nC2H4＝0.6∶1，乙烯的轉化率為5%，若要進一步提高乙烯轉化率，除了可以適當改變反應溫度和壓強外，還可以采取的措施有____________、解析：(1)由題給信息可寫出：C2H4＋H2SO4(濃)=C2H5OSO3H、C2H5OSO3H＋H2O=C2H5OH＋H2SO4。(2)將已知的三個熱化學方程式依次編號為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律，用①－②－③即得所求的熱化學方程式，由此可得到ΔH＝－45.5kJ·mol－1。氣相直接水合法生產(chǎn)乙醇時沒有使用強腐蝕性、強酸性的濃硫酸，故與間接水合法相比，具有污染小、腐蝕性小等優(yōu)點。(3)①A點時，乙烯的平衡轉化率為20%，設開始時乙烯、水的物質(zhì)的量均為n，平衡時總壓為p(由圖象知p＝7.85MPa)，平衡時乙醇的物質(zhì)的量為20%n，乙烯、水的物質(zhì)的量均為80%n，混合氣體的物質(zhì)的量共為2n－20%n，則平衡時乙醇的分壓為eq\f(20%np,2n－20%n)，乙烯、水的分壓均為eq\f(80%np,2n－20%n)，Kp＝eq\f(pC2H5OH,pC2H4·pH2O)，代入有關數(shù)據(jù)后可求得Kp＝0.07(MPa)－1。②該反應是一個氣體分子數(shù)減小的反應，相同溫度下，增大壓強平衡向右移動，乙烯的轉化率增大，對照題圖可以得出p1<p2<p3<p4。③及時將產(chǎn)物乙醇分離出來、提高原料氣中水的含量等，可提高乙烯的轉化率。答案：(1)C2H4＋H2SO4(濃)=C2H5OSO3H、C2H5OSO3H＋H2O=C2H5OH＋H2SO4(2)－45.5污染小、腐蝕性小等(3)①eq\f(pC2H5OH,pC2H4·pH2O)＝eq\f(\f(20%np,2n－20%n),\f(80%np,2n－20%n)2)＝eq\f(20×180,802×7.85MPa)＝0.07(MPa)－1②p1<p2<p3<p4該反應為氣體分子數(shù)減小的反應，相同溫度下，壓強升高乙烯轉化率提高③將產(chǎn)物乙醇液化移去增加nH2O∶nC2H46．(2014·廣東理綜)用CaSO4代替O2與燃料CO反應，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟的新型燃燒技術。反應①為主反應，反應②和③為副反應。①eq\f(1,4)CaSO4(s)＋CO(g)eq\f(1,4)CaS(s)＋CO2(g)ΔH1＝－47.3kJ·mol－1②CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)ΔH2＝＋210.5kJ·mol－1③CO(g)eq\f(1,2)C(s)＋eq\f(1,2)CO2(g)ΔH3＝－86.2kJ·mol－1(1)反應2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)的ΔH＝________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。(2)反應①～③的平衡常數(shù)的對數(shù)lgK隨反應溫度T的變化曲線如圖。結合各反應的ΔH，歸納lgK-T曲線變化規(guī)律：a)________________________________________________________________________；b)________________________________________________________________________。(3)向盛有CaSO4的真空恒容密閉容器中充入CO，反應①于900℃達到平衡，c平衡(CO)＝8.0×10－5mol·L－1，計算CO轉化率(忽略副反應，(4)為減少副產(chǎn)物，獲得更純凈的CO2，可在初始燃料中適量加入__________。(5)以反應①中生成的CaS為原料，在一定條件下經(jīng)原子利用率100%的高溫反應，可再生CaSO4，該反應的化學方程式為___________________________________________；在一定條件下，CO2可與對二甲苯反應，在其苯環(huán)上引入一個羧基，產(chǎn)物的結構簡式為________________________________________________________________________。解析：(1)利用蓋斯定律可以計算出所給反應的焓變，要學會利用所給方程式中化學計量數(shù)和反應物、中間產(chǎn)物的關系進行解答。根據(jù)蓋斯定律，由①×4＋②＋③×2可得目標熱化學方程式，故有ΔH＝4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3。(2)該圖像只標明反應①的變化趨勢，由于反應①是放熱反應，可得出“隨著溫度升高，放熱反應的lgK隨溫度的升高而減小，吸熱反應的lgK隨溫度的升高而增大”的結論；由于所給三個熱化學方程式中有兩個是放熱反應，一個是吸熱反應，而給出的圖像中有兩條變化趨勢相同，因此可判斷曲線Ⅰ代表反應③，曲線Ⅱ代表反應②，通過反應①和反應③曲線相對關系，可得出“同為放熱反應，ΔH越大，lgK隨溫度變化的變化值越小”的結論。(3)由圖像可知，當反應①在900℃時，lgK＝2，即平衡常數(shù)K＝100。設起始時CO的濃度為amol·L－1，轉化量為xmol·L－11/4CaSO4(s)＋CO(g)1/4CaS(s)＋CO2(g)eq\f(起始量,mol·L－1)a0eq\f(轉化量,mol·L－1)xxeq\f(平衡量,mol·L－1)8.0×10－5x根據(jù)：K＝eq\f(x,8.0×10－5)＝100，解得x＝8.0×10－3。根據(jù)：a－x＝8.0×10－5，解得a＝8.08×10－3。所以CO的轉化率＝eq\f(8.0×10－3,8.08×10－3)×100%≈99%。(4)要獲得更純凈的二氧化碳，必須減少二氧化硫的量，通過反應②的分析可知，當二氧化碳濃度增大時，可使平衡向左移動，所以可在初始燃料(CO)中加入適量二氧化碳，減少二氧化硫的產(chǎn)生，獲得更純凈的二氧化碳。(5)本小題首先確定三點：一是反應物為CaS；二是生成物為CaSO4；三是原子利用率為100%。所以另一種反應物為O2，反應方程式為CaS＋2O2eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())CaSO4；通過分析題給信息可知，生成物為反應物在苯環(huán)上引入羧基而得，所以生成物的結構簡式為H3CCOOHCH3。答案：(1)4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3(2)隨著溫度的升高，放熱反應的lgK隨溫度的升高而減小，吸熱反應的lgK隨溫度的升高而增大同為放熱反應，ΔH越大，lgK隨溫度變化的變化值越小(3)由圖像可知，當反應①在900℃時，lgK＝2，即平衡常數(shù)K＝100。設起始時CO的濃度為amol·L－1，轉化量為xmol·L1/4CaSO4(s)＋CO(g)1/4CaS(s)＋CO2(g)eq\f(起始量,mol·L－1)a0eq\f(轉化量,mol·L－1)xxeq\f(平衡量,mol·L－1)8.0×10－5x根據(jù)：K＝eq\f(x,8.0×10－5)＝100，解得x＝8.0×10－3。根據(jù)：a－x＝8.0×10－5，解得a＝8.08×10－3。所以CO的轉化率＝eq\f(8.0×10－3,8.08×10－3)×100%≈99%(4)二氧化碳(或CO2)(5)CaS＋2O2eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())CaSO4H3CCOOHCH37．(2013·北京理綜)下列設備工作時，將化學能轉化為熱能的是()ABCD硅太陽能電池鋰離子電池太陽能集熱器燃氣灶解析：選D本題考查能量轉化形式的判斷，意在考查考生運用化學知識和化學原理解釋日常生活中化學問題的能力。硅太陽能電池工作時將光能轉化為電能，A項錯誤；鋰離子電池工作時將化學能轉化為電能，B項錯誤；太陽能集熱器工作時將光能轉化為熱能，C項錯誤；燃氣灶工作時將化學能轉化為熱能，D項正確。8．(2013·重慶理綜)已知：P4(g)＋6Cl2(g)=4PCl3(g)ΔH＝akJ·mol－1，P4(g)＋10Cl2(g)=4PCl5(g)ΔH＝bkJ·mol－1，P4具有正四面體結構，PCl5中P－Cl鍵的鍵能為ckJ·mol－1，PCl3中P－Cl鍵的鍵能為1.2ckJ·mol－1下列敘述正確的是()A．P－P鍵的鍵能大于P－Cl鍵的鍵能B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)=4PCl5(s)的反應熱ΔHC．Cl－Cl鍵的鍵能為(b－a＋5.6c)/4kJ·molD．P－P鍵的鍵能為(5a－3b＋12c解析：選C本題考查熱化學知識，意在考查考生運用鍵能與反應熱的關系解決實際問題的能力。Cl的非金屬性大于P的非金屬性，故P—Cl鍵的鍵能大于P—P鍵的鍵能，A項錯誤；不知道PCl5(g)→PCl5(s)的反應熱，無法求出B項中反應的反應熱，B項錯誤；根據(jù)蓋斯定律，消去P4，得到Cl—Cl鍵的鍵能為(b－a＋5.6c)/4kJ·mol－1，C項正確；根據(jù)蓋斯定律，消去Cl2，得到P—P鍵的鍵能為(5a－3b＋12c)/9．(2012·江蘇)某反應的反應過程中能量變化如圖所示(圖中E1表示正反應的活化能，E2表示逆反應的活化能)。下列有關敘述正確的是()A．該反應為放熱反應B．催化劑能改變該反應的焓變C．催化劑能降低該反應的活化能D．逆反應的活化能大于正反應的活化能解析：A項，由圖可以看出，反應物的總能量低于生成物的總能量，故該反應為吸熱反應，A錯；B項，催化劑不能改變反應的焓變，B錯；C項，由圖象可以看出，催化劑能降低該反應的活化能，C正確；D項，由圖象可以看出E1＞E2，即逆反應的活化能小于正反應的活化能，D錯。答案：C10．(2012·全國理綜)反應A＋B→C(ΔH<0)分兩步進行：①A＋B→X(ΔH>0)，②X→C(ΔH<0)。下列示意圖中，能正確表示總反應過程中能量變化的是()解析：因總反應為放熱反應，反應①為吸熱反應，反應②為放熱反應，所以反應②放出的熱量比反應①吸收的熱量多。選項A，圖中反應①為放熱反應，反應②為吸熱反應，且總反應為吸熱反應，錯；選項B，圖中反應①和反應②均為吸熱反應，錯；選項C，圖中反應①和反應②均為放熱反應，錯。答案：D11．(2011·浙江理綜)下列說法不正確的是()A．已知冰的熔化熱為6.0kJ·mol－1，冰中氫鍵鍵能為20kJ·mol－1.假設每摩爾冰中有2mol氫鍵，且熔化熱完全用于打破冰的氫鍵，則最多只能破壞冰中15%的氫鍵B．已知一定溫度下，醋酸溶液的物質(zhì)的量濃度為c，電離度為α，Ka＝eq\f(cα2,c1－α2)，若加入少量CH3COONa固體，則電離平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋向左移動，α減小，Ka變小C．實驗測得環(huán)己烷(l)、環(huán)己烯(l)和苯(l)的標準燃燒熱分別為－3916kJ·mol－1、－3747kJ·mol－1和－3265kJ·mol－1，可以證明在苯分子中不存在獨立的碳碳雙鍵D．已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)=2Fe(s)＋3CO(g)ΔH＝489.0kJ·mol－1eq\a\vs4\al(COg＋\f(1,2)O2g=CO2gΔH＝－283.0kJ·mol－1,C石墨＋O2g=CO2gΔH＝－393.5kJ·mol－1)則4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH＝－1641.0kJ·mol－1解析：本題考查反應熱的計算、電離平衡的分析等，意在考查考生對化學反應原理的理解和應用能力.1mol冰熔化時，熔化熱能破壞的氫鍵的物質(zhì)的量為：eq\f(6,20)＝0.3(mol)，占冰中氫鍵的百分數(shù)為eq\f(0.3,2)×100%＝15%，A對；醋酸溶液中加入少量CH3COONa固體，溶液中c(CH3COO－)增大，電離平衡向左移動，電離度α減小，由于溫度不變，Ka保持不變，B錯；由蓋斯定律，根據(jù)環(huán)己烷和環(huán)己烯的燃燒熱，則1mol環(huán)己烷失去2molH及1molH2燃燒的反應熱之和為：－3916kJ·mol－1＋3747kJ·mol－1＝－169kJ·mol－1；根據(jù)環(huán)己烷和苯的燃燒熱，則1mol環(huán)己烷失去6molH及3molH2燃燒的反應熱之和為：－3916kJ·mol－1＋3256kJ·mol－1＝－651kJ·mol－1，若苯分子中存在獨立的碳碳雙鍵，則兩處的反應熱之比應為1∶3，而顯然二者的反應熱之比不為1∶3，說明苯分子中不存在獨立的碳碳雙鍵，C對；運用蓋斯定律，將第三個反應×6－第一個反應×2－第二個反應×6，可得目標反應，則ΔH＝－393.5kJ·mol－1×6－489.0kJ·mol－1×2－(－283.0kJ·mol－1)×6＝－1641.0kJ·mol－1，D對．答案：B12．(2010·山東理綜)下列與化學反應能量變化相關的敘述正確的是()A．生成物總能量一定低于反應物總能量B．放熱反應的反應速率總是大于吸熱反應的反應速率C．應用蓋斯定律，可計算某些難以直接測量的反應焓變D．同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同解析：本題考查化學反應能量變化，意在考查考生的分析推理能力和實際運用知識的能力．放熱反應的特點是生成物總能量低于反應物總能量，吸熱反應的特點是生成物總能量高于反應物總能量，A選項錯誤；反應速率受反應物本身的性質(zhì)、壓強、溫度、濃度、催化劑等因素影響，與反應放熱或吸熱無直接關系，B選項錯誤；蓋斯定律表明：焓變與反應過程無關，只與反應始態(tài)和終態(tài)有關，C選項正確；同一反應的ΔH不因反應條件的改變而改變，D選項錯誤．答案：C13．(2010·全國Ⅱ理綜)下面均是正丁烷與氧氣反應的熱化學方程式(25℃①C4H10(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2878kJ/mol②C4H10(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(g)ΔH＝－2658kJ/mol③C4H10(g)＋eq\f(9,2)O2(g)=4CO(g)＋5H2O(l)ΔH＝－1746kJ/mol④C4H10(g)＋eq\f(9,2)O2(g)=4CO(g)＋5H2O(g)ΔH＝－1526kJ/mol由此判斷，正丁烷的燃燒熱是()A．－2878kJ/mol B．－2658kJ/molC．－1746kJ/mol D．－1526kJ/mol解析：本題考查燃燒熱定義，意在考查考生對基本概念的理解與運用．②中，生成物水是氣態(tài)；③④中均生成CO，氣態(tài)水和CO均不是穩(wěn)定的氧化物．答案：A14．(2010·江蘇)下表列出了3種燃煤煙氣脫硫方法的原理.方法Ⅰ用氨水將SO2轉化為NH4HSO3，再氧化成(NH4)2SO4方法Ⅱ用生物質(zhì)熱解氣(主要成分CO、CH4、H2)將SO2在高溫下還原成單質(zhì)硫方法Ⅲ用Na2SO3溶液吸收SO2，再經(jīng)電解轉化為H2SO4(1)方法Ⅰ中氨水吸收燃煤煙氣中SO2的化學反應為：2NH3＋SO2＋H2O=(NH4)2SO3(NH4)2SO3＋SO2＋H2O=2NH4HSO3能提高燃煤煙氣中SO2去除率的措施有________(填字母)．A．增大氨水濃度B．升高反應溫度C．使燃煤煙氣與氨水充分接觸D．通入空氣使HSOeq\o\al(－,3)轉化為SOeq\o\al(2－,4)采用方法Ⅰ脫硫，并不需要預先除去燃煤煙氣中大量的CO2，原因是____________________________(用離子方程式表示)．(2)方法Ⅱ中主要發(fā)生了下列反應：2CO(g)＋SO2(g)=S(g)＋2CO2(g)ΔH＝＋8.0kJ·mol－12H2(g)＋SO2(g)=S(g)＋2H2O(g)ΔH＝＋90.4kJ·mol－12CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566.0kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1S(g)與O2(g)反應生成SO2(g)的熱化學方程式可表示為________________________________________________________________________．(3)方法Ⅲ中用惰性電極電解NaHSO3溶液的裝置如下圖所示．陽極區(qū)放出氣體的成分為______________(填化學式)．解析：本題主要考查燃煤脫硫的知識，意在考查考生綜合運用元素化合物、反應熱、電解原理的能力．(1)A、C項均可以提高燃煤煙氣中二氧化硫的去除率，B項溫度升高，氣體溶解度降低，反而會降低二氧化硫的去除率；D項，通入空氣不僅能氧化HSOeq\o\al(－,3)，還能氧化第一步反應生成的SOeq\o\al(2－,3)，導致第二步反應不能發(fā)生，二氧化硫的去除率降低．不需要預先除去大量二氧化碳氣體的原因是HCOeq\o\al(－,3)＋SO2=CO2＋HSOeq\o\al(－,3)，有利于二氧化硫的吸收與轉化．(2)根據(jù)蓋斯定律，給題中四個方程式依次編號為①②③④，(③＋④－①－②)÷2，可計算得出熱化學方程式為：S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－574.0kJ·mol－1；(3)陽極是陰離子OH－放電產(chǎn)生O2，由于加入的稀硫酸中H＋不能透過陰離子交換膜，而左室的HSOeq\o\al(－,3)通過陰離子交換膜進入右室，故可以產(chǎn)生SO2氣體．答案：(1)ACHCOeq\o\al(－,3)＋SO2=CO2＋HSOeq\o\al(－,3)(2)S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－574.0kJ·mol－1(3)O2、SO215．(2013·新課標全國Ⅱ理綜)在1200℃H2S(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=SO2(g)＋H2O(g)ΔH12H2S(g)＋SO2(g)=eq\f(3,2)S2(g)＋2H2O(g)ΔH2H2S(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=S(g)＋H2O(g)ΔH32S(g)=S2(g)ΔH4則ΔH4的正確表達式為()A．ΔH4＝eq\f(2,3)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)B．ΔH4＝eq\f(2,3)(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)C．ΔH4＝eq\f(3,2)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)D．ΔH4＝eq\f(3,2)(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)解析：選A本題考查反應熱的計算，意在考查考生對蓋斯定律的理解和應用能力。根據(jù)蓋斯定律，由第一個反應×eq\f(2,3)＋第二個反應×eq\f(2,3)－第三個反應×2可得第四個反應，則ΔH4＝ΔH1×eq\f(2,3)＋ΔH2×eq\f(2,3)－ΔH3×2＝eq\f(2,3)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)。16．室溫時，M(OH)2(s)M2＋(aq)＋2OH－(aq)Ksp＝a。c(M2＋)＝bmol·L－1時，溶液的pH等于()A.eq\f(1,2)lg(eq\f(b,a)) B.eq\f(1,2)lg(eq\f(a,b))C．14＋eq\f(1,2)lg(eq\f(a,b)) D．14＋eq\f(1,2)lg(eq\f(b,a))解析：選C本題考查溶度積常數(shù)及溶液pH的計算，意在考查考生對溶度積常數(shù)的理解能力。根據(jù)M(OH)2的Ksp＝c(M2＋)·c2(OH－)，則溶液中c(OH－)＝eq\r(\f(Ksp,cM2＋))＝eq\r(\f(a,b))，則pH＝－lgc(H＋)＝－lg(10－14÷eq\r(\f(a,b)))＝－(－14－eq\f(1,2)lgeq\f(a,b))＝14＋eq\f(1,2)lgeq\f(a,b)。17．(2013·福建理綜)某科學家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H2O、CO2轉變成H2、CO。其過程如下：mCeO2eq\o(→,\s\up7(太陽能),\s\do5(①))(m－x)CeO2·xCe＋xO2(m－x)CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2eq\o(→,\s\up7(900℃),\s\do5(②))mCeO2＋xH2＋xCO下列說法不正確的是()A．該過程中CeO2沒有消耗B．該過程實現(xiàn)了太陽能向化學能的轉化C．上圖中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．以CO和O2構成的堿性燃料電池的負極反應式為CO＋4OH－－2e－=COeq\o\al(2－,3)＋2H2O解析：選C本題考查能量轉化和電化學知識，意在考查考生信息的挖掘能力和知識的遷移能力。由①、②兩個反應可知，CeO2在反應前后沒有變化，沒有消耗，A項正確；由題給反應可知該過程實現(xiàn)了太陽能向化學能的轉化，B項正確；由能量圖可知，ΔH1＝－(ΔH2＋ΔH3)，C項錯誤；書寫電池電極反應式時，要注意電解質(zhì)溶液的影響，堿性條件下生成的CO2會與OH－反應生成COeq\o\al(2－,3)，D項正確。18．(2013·廣東理綜)大氣中的部分碘源于O3對海水中I－的氧化。將O3持續(xù)通入NaI溶液中進行模擬研究。圖1(1)O3將I－氧化成I2的過程由3步反應組成：①I－(aq)＋O3(g)=IO－(aq)＋O2(g)ΔH1②IO－(aq)＋H＋(aq)HOI(aq)ΔH2③HOI(aq)＋I－(aq)＋H＋(aq)I2(aq)＋H2O(l)ΔH3總反應的化學方程式為________________________________________________，其反應熱ΔH＝________。(2)在溶液中存在化學平衡：I2(aq)＋I－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)，其平衡常數(shù)表達式為________。(3)為探究Fe2＋對O3氧化I－反應的影響(反應體系如上圖)，某研究小組測定兩組實驗中Ieq\o\al(－,3)濃度和體系pH，結果見下圖和下表。編號反應物反應前pH反應后pH第1組O3＋I－5.211.0第2組O3＋I－＋Fe2＋5.24.1圖2①第1組實驗中，導致反應后pH升高的原因是_______________________________________________________________________________________________________。②圖1中的A為________，由Fe3＋生成A的過程能顯著提高I－的轉化率，原因是________。③第2組實驗進行18s后，Ieq\o\al(－,3)濃度下降。導致下降的直接原因有(雙選)________。A．c(H＋)減小B．c(I－)減小C．I2(g)不斷生成D．c(Fe3＋)增加(4)據(jù)圖2，計算3～18s內(nèi)第2組實驗中生成Ieq\o\al(－,3)的平均反應速率(寫出計算過程，結果保留兩位有效數(shù)字)。解析：本題考查反應熱、化學反應速率等，意在考查考生對化學反應原理的理解能力。(1)根據(jù)蓋斯定律，將三個反應相加，可得總反應：2I－(aq)＋O3(g)＋2H＋(aq)=I2(aq)＋O2(g)＋H2O(l)，則ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。(2)該反應的平衡常數(shù)K＝eq\f(cI\o\al(－,3),cI2·cI－)。(3)①第1組實驗中，pH升高是因為反應消耗了H＋。②圖甲中A為Fe(OH)3，由Fe3＋生成Fe(OH)3的過程中消耗OH－，溶液中c(H＋)增大，促進I－轉化，因此I－的轉化率顯著提高。③導致Ieq\o\al(－,3)下降的直接原因是I2(g)不斷生成，c(I－)減小。答案：(1)2I－(aq)＋O3(g)＋2H＋(aq)=I2(aq)＋O2(g)＋H2O(l)ΔH1＋ΔH2＋ΔH3(2)K＝eq\f(cI\o\al(－,3),cI2·cI－)(3)①溶液中H＋被消耗，生成H2O，溶液pH上升②Fe(OH)3Fe3＋形成Fe(OH)3過程中消耗OH－，使溶液中c(H＋)上升，促進I－轉化③BC(4)t＝3s時，c(Ieq\o\al(－,3))＝3.5×10－3mol·L－1，t＝18s時，c(Ieq\o\al(－,3))＝11.8×10－3mol·L－1，v(Ieq\o\al(－,3))＝eq\f(11.8×10－3－3.5×10－3mol/L,18－3s)＝5.5×10－4mol/(L·s)19．(2012·安徽理綜)氫氟酸是一種弱酸，可用來刻蝕玻璃。已知25°C時：①HF(aq)＋OH－(aq)=F－(aq)＋H2O(l)ΔH＝－67.7kJ·mol－1②H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1在20mL0.1mol·L－1氫氟酸中加入VmL0.1mol·L－1NaOH溶液。下列有關說法正確的是A．氫氟酸的電離方程式及熱效應可表示為：HF(aq)F－(aq)＋H＋(aq)ΔH＝＋10.4kJ·mol－1B．當V＝20時，溶液中：c(OH－)＝c(HF)＋c(H＋)C．當V＝20時，溶液中：c(F－)＜c(Na＋)＝0.1mol·L－1D．當V＞0時，溶液中一定存在：c(Na＋)＞c(F－)＞c(OH－)＞c(H＋)解析：利用蓋斯定律，由①－②可得：HF(aq),F－(aq)＋H＋(aq)ΔH＝－10.4kJ·mol－1，A項錯；當V＝20時，恰好反應得到NaF溶液，利用質(zhì)子守恒可知c(OH－)＝c(H＋)＋c(HF)，B項正確；結合原子守恒和F－水解可知：當V＝20時，c(F－)＜c(Na＋)＝0.05mol·L－1，C項錯；當加入很少量的HaOH溶液時，混合液可能呈酸性，則溶液中存在c(F－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)，D項錯。答案：B20．(2012·重慶理綜)肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關化學反應的能量變化如圖所示。已知斷裂1mol化學鍵所需的能量(kJ)：N≡N為942、O＝O為500、N—N為154，則斷裂1molN—H鍵所需的能量(kJ)是()A．194 B．391C．516 D．658解析：根據(jù)圖示，可得如下熱化學反應方程式：N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)；ΔH1＝－534kJ/mol①；2N(g)＋4H(g)＋2O(g)=N2(g)＋2H2O(g)；ΔH2＝－2752kJ/mol②。根據(jù)蓋斯定律，①－②有：N2H4(g)＋O2(g)=2N(g)＋4H(g)＋2O(g)；ΔH3＝＋2218kJ/mol，設斷裂1molN—H鍵所需的能量為xkJ，則有4xkJ＋154kJ＋500kJ＝2218kJ，解得x＝391，故斷裂1molN—H鍵所需的能量為391kJ。答案：B21．(2011·重慶理綜)SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結構中只存在S—F鍵．已知：1molS(s)轉化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ，斷裂1molF—F、S—F鍵需吸收的能量分別為160kJ、330kJ.則S(s)＋3F2(g)=SF6(g)的反應熱ΔH為()A．－1780kJ/mol B．－1220kJ/molC．－450kJ/mol D．＋430kJ/mol解析：本題考查化學熱計算．化學反應的實質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的生成，舊鍵的斷裂吸收熱量，新鍵的生成放出熱量，兩個熱量變化的總體效應即為反應的熱效應．S(s)＋3F2(g)=SF6(g)的反應過程中舊鍵斷裂吸收的熱量為280kJ＋160kJ×3＝760kJ，新鍵生成放出的熱量為330kJ×6＝1980kJ，反應放出1220kJ的熱量，ΔH＝－1220kJ/mol.答案：B22．(2010·新課標全國理綜)已知：HCN(aq)與NaOH(aq)反應的ΔH＝－12.1kJ·mol－1；HCl(aq)與NaOH(aq)反應的ΔH＝－55.6kJ·mol－1.則HCN在水溶液中電離的ΔH等于()A．－67.7kJ·mol－1 B．－43.5kJ·mol－1C．＋43.5kJ·mol－1 D．＋67.7kJ·mol－1解析：本題考查化學反應熱的計算，意在考查考生對蓋斯定律的運用能力．題述反應的離子方程式依次為：HCN(aq)＋OH－(aq)=CN－(aq)＋H2O(l)ΔH＝－12.1kJ·mol－1①，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－55.6kJ·mol－1②，①－②得：HCN(aq)=H＋(aq)＋CN－(aq)ΔH＝＋43.5kJ·mol－1.答案：C23．(2010·廣東理綜)在298K、100kPa時，已知：2H2O(g)=O2(g)＋2H2(g)ΔH1Cl2(g)＋H2(g)=2HCl(g)ΔH22Cl2(g)＋2H2O(g)=4HCl(g)＋O2(g)ΔH3則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關系正確的是()A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2解析：本題考查蓋斯定律，意在考查考生對蓋斯定律的運用能力及對反應熱的計算能力．設提供的三個熱化學方程式分別為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律，由①＋②×2可以得到③，故ΔH1＋2ΔH2＝ΔH3，A項正確．答案：A24．(2010·重慶理綜)已知H2(g)＋Br2(l)=2HBr(g)ΔH＝－72kJ/mol，蒸發(fā)1molBr2(l)需要吸收的能量為30kJ，其他相關數(shù)據(jù)如下表：H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化學鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ436a369則表中a為()A．404 B．260C．230 D．200解析：本題考查鍵能與反應熱之間的關系．旨在通過本題考查學生對反應本質(zhì)的理解，及化學基本計算能力．H2(g)＋Br2(l)=2HBr(g)ΔH＝－72kJ/mol①Br2(l)=Br2(g)ΔH＝30kJ/mol②熱化學方程式①－熱化學方程式②，得H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g)ΔH＝－102kJ/mol所以有：a＋436－369×2＝－102得a＝200.答案：D25．(2012·北京理綜)用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應A，可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反應A：4HCl＋O2eq\o(,\s\up7(CuO/CuCl2),\s\do5(400℃))2Cl2＋2H2O(1)已知：i.反應A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的熱量。①H2O的電子式是________。②反應A的熱化學方程式是________。③斷開1molH—O鍵與斷開1molH—Cl鍵所需能量相差約為________kJ，H2O中H—O鍵比HCl中H—Cl鍵(填“強”或“弱”)________。(2)對于反應A，下圖是4種投料比[n(HCl)∶n(O2)，分別為1∶1、2∶1、4∶1、6∶1]下，反應溫度對HCl平衡轉化率影響的曲線。①曲線b對應的投料比是________。②當曲線b、c、d對應的投料比達到相同的HCl平衡轉化率時，對應的反應溫度與投料比的關系是________。③投料比為2∶1、溫度為400℃時，平衡混合氣中Cl2解析：(1)①水是共價化合物，其電子式為Heq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)H。②在400℃時，水為氣態(tài)，熱化學方程式為4HCl(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(400℃))2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ/mol。③設H—Cl鍵的鍵能為a，H—O鍵的鍵能為b。反應熱等于反應物的鍵能總和減去產(chǎn)物的鍵能總和，4a＋498kJ/mol－2×243kJ/mol－4b＝－115.6kJ/mol。4(a－b)＝－127.6kJ/mol，a－b≈－32kJ/mol。H—O鍵的鍵能比H—Cl鍵的鍵能大，則H—O鍵比H—Cl鍵強。(2)①相同溫度下，投料比越大，HCl的平衡轉化率越??；則曲線a、b、c、d對應的投料比分別為6∶1、4∶1、2∶1、1∶1。②相同投料比時，溫度越低，氯化氫的平衡轉化率越高；HCl的平衡轉化率相同時，投料比越大，對應的反應溫度越低。③氯化氫與氧氣物質(zhì)的量之比為2∶1,400℃4HCl(g)＋O2(g)2H2O(g)＋2Cl2(g)n(初始)/mol2100n(轉化)/mol4aa2an(平衡)/mol(2－4a)(1－a)2a根據(jù)氯化氫的平衡轉化率為80%，計算得：4a/2＝0.8，a＝0.4。平衡混合氣體中氯氣的體積分數(shù)為eq\f(0.8,2.6)×100%＝30.8%。答案：(1)①Heq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)H②4HCl(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(400℃))2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ/mol③32強(2)①4∶1②投料比越高，對應的反應溫度越低③30.8%第二節(jié)原電池化學電源1．(2014·新課標Ⅱ)2013年3月我國科學家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是()A．a(chǎn)為電池的正極B．電池充電反應為LiMn2O4=Li1－xMn2O4＋xLiC．放電時，a極鋰的化合價發(fā)生變化D．放電時，溶液中Li＋從b向a遷移解析：選C圖示所給出的是原電池裝置。A.由圖示分析，金屬鋰易失電子，由原電池原理可知，含有鋰的一端為原電池的負極，即b為負極，a為正極，故正確。B.電池充電時為電解池，反應式為原電池反應的逆反應，故正確。C.放電時，a極為原電池的正極，發(fā)生還原反應的是Mn元素，鋰元素的化合價沒有變化，故不正確。D.放電時為原電池，鋰離子為陽離子，應向正極(a極)遷移，故正確。2．(2014·北京理綜)下列電池工作時，O2在正極放電的是()A.鋅錳電池B.氫燃料電池C.鉛蓄電池D.鎳鎘電池解析：選B鋅錳電池中，鋅在負極放電，MnO2在正極放電，A項錯誤；氫燃料電池中，氫氣在負極放電，氧氣在正極放電，B項正確；鉛蓄電池中，Pb在負極放電，PbO2在正極放電，C項錯誤；鎳鎘電池中，鎘(Cd)在負極放電，NiO(OH)在正極放電，D項錯誤。3．(2014·天津理綜)已知：鋰離子電池的總反應為：LixC＋Li1－xCoO2eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))C＋LiCoO2鋰硫電池的總反應為：2Li＋Seq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Li2S有關上述兩種電池說法正確的是()A．鋰離子電池放電時，Li＋向負極遷移B．鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生還原反應C．理論上兩種電池的比能量相同D．如圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電解析：選B鋰離子電池放電時Li＋(陽離子)向正極遷移，A項錯誤；鋰硫電池放電時負極反應為鋰失去電子變?yōu)殇囯x子，發(fā)生氧化反應，則充電時，鋰電極發(fā)生還原反應，B項正確；比能量是指參與電極反應的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小，二者的比能量不同，C項錯誤；題中裝置是鋰硫電池給鋰離子電池充電，D項錯誤。4．(2014·大綱全國)如圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎上發(fā)展起來的一種金屬氫化物鎳電池(MH－Ni電池)。下列有關說法不正確的是()A．放電時正極反應為：NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－B．電池的電解液可為KOH溶液C．充電時負極反應為：MH＋OH－→H2O＋M＋e－D．MH是一類儲氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高解析：選C電池放電時，正極發(fā)生得電子的還原反應，A項正確；由電池示意圖及放電時正極上的電極反應知，該電池的電解液呈堿性，可為KOH溶液，B項正確；充電時的負極實質(zhì)上為陰極，發(fā)生還原反應，C項錯誤；MH的氫密度越大，表明單位體積的MH所能儲存的電子越多，能量密度越大，D項正確。5．(2013·新課標全國Ⅰ理綜)銀質(zhì)器皿日久表面會逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學原理可進行如下處理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正確的是()A．處理過程中銀器一直保持恒重B．銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀C．該過程中總反應為2Al＋3Ag2S=6Ag＋Al2S3D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉化為白色AgCl解析：選B本題考查電化學知識在生活中的應用，意在考查考生運用電化學原理解決實際問題的能力。根據(jù)信息可知在銀器處理過程中運用了原電池原理，鋁質(zhì)容器作負極，電極反應為2Al－6e－=2Al3＋；銀器作正極，電極反應為3Ag2S＋6e－=6Ag＋3S2－；繼而Al3＋和S2－發(fā)生互相促進的水解反應：2Al3＋＋3S2－＋6H2O=2Al(OH)3↓＋3H2S↑，故原電池的總反應為：3Ag2S＋2Al＋6H2O=6Ag＋2Al(OH)3＋3H2S↑，故C錯誤。黑色褪去的原因是Ag2S被還原為Ag，此過程中銀器質(zhì)量逐漸減小，故A、D錯誤，B正確。6．(2013·新課標全國Ⅱ理綜)“ZEBRA”蓄電池的結構如圖所示，電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導體制作的陶瓷管相隔。下列關于該電池的敘述錯誤的是()A．電池反應中有NaCl生成B．電池的總反應是金屬鈉還原三價鋁離子C．正極反應為：NiCl2＋2e－=Ni＋2Cl－D．鈉離子通過鈉離子導體在兩電極間移動解析：選B本題考查蓄電池，意在考查考生對原電池工作原理的理解和應用能力。該電池總反應為：2Na＋NiCl2=2NaCl＋Ni，因此有NaCl生成，A項正確；電池總反應為Na還原Ni2＋，B項錯誤；正極為NiCl2發(fā)生還原反應：NiCl2＋2e－=Ni＋2Cl－，C項正確；鈉離子通過鈉離子導體由負極移向正極，D項正確。7．(2013·安徽理綜)熱激活電池可用作火箭、導彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結構如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiCl－KCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應為：PbSO4＋2LiCl＋Ca=CaCl2＋Li2SO4＋Pb。下列有關說法正確的是()A．正極反應式：Ca＋2Cl－－2e－=CaCl2B．放電過程中，Li＋向負極移動C．每轉移0.1mol電子，理論上生成20.7gPbD．常溫時，在正負極間接上電流表或檢流計，指針不偏轉解析：選D本題考查熱激活電池，意在考查考生對原電池工作原理的理解能力。正極上發(fā)生還原反應，A項錯誤；放電過程中Li＋向正極移動，B項錯誤；由電池總反應式可知，每轉移0.1mol電子，理論上生成0.05molPb，質(zhì)量為10.35g，C項錯誤；常溫下，電解質(zhì)不是熔融態(tài)，離子不能移動，不能產(chǎn)生電流，因此連接電流表或檢流計，指針不偏轉。8．(2013·江蘇)Mg－H2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如圖。該電池工作時，下列說法正確的是()A．Mg電極是該電池的正極B．H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應C．石墨電極附近溶液的pH增大D．溶液中Cl－向正極移動解析：選C本題考查原電池原理，意在考查考生對電化學知識的遷移和運用能力。根據(jù)題意可知電池的總反應為：Mg＋H2O2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O。Mg電極是該電池的負極，A錯誤。H2O2在正極發(fā)生還原反應，B錯誤。石墨電極的電極反應式為：H2O2＋2H＋＋2e－=2H2O，由于水電離出的H＋不斷被消耗，所以該電極附近溶液的pH增大，C正確。在原電池中，陰離子向負極移動，D錯誤。9．(2012·福建理綜)將下圖所示實驗裝置的K閉合，下列判斷正確的是()A．Cu電極上發(fā)生還原反應B．電子沿Zn→a→b→Cu路徑流動C．片刻后甲池中c(SOeq\o\al(2－,4))增大D．片刻后可觀察到濾紙b點變紅色解析：選項A，銅電極為原電池的正極，發(fā)生還原反應，A正確；選項B，在溶液中，發(fā)生移動的不是電子，B錯誤；選項C，甲池中c(SOeq\o\al(2－,4))不變，C錯誤；選項D，在b電極，OH－放電，溶液顯酸性，b點不變色，D錯誤。答案：A10．(2012·全國理綜)①②③④四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。①②相連時，外電路電流從②流向①；①③相連時，③為正極；②④相連時，②上有氣泡逸出；③④相連時，③的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活動性由大到小的順序是()A．①③②④ B．①③④②C．③④②① D．③①②④解析：①②相連時，外電路電流從②流向①，說明①為負極；①③相連時，①為負極；②④相連時，②上有氣泡，說明④為負極；③④相連時，③的質(zhì)量減少，說明③為負極。綜上所述可知，這四種金屬活動性由大到小的順序為①③④②，選項B正確。答案：B11．(2011·廣東理綜)某小組為研究電化學原理，設計如圖裝置．下列敘述不正確的是()A．a(chǎn)和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出B．a(chǎn)和b用導線連接時，銅片上發(fā)生的反應為：Cu2＋＋2e－=CuC．無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均從藍色逐漸變成淺綠色D．a(chǎn)和b分別連接直流電源正、負極，電壓足夠大時，Cu2＋向銅電極移動解析：本題考查電化學，意在考查考生對原電池、電解池的電極反應、現(xiàn)象和電極反應式的書寫等的掌握情況．a(chǎn)、b不連接，未形成原電池，Cu2＋與Fe在接觸面上直接反應，A項正確；a、b用導線連接，銅片作正極，Cu2＋在該電極上得電子，B項正確；a、b連接與否，溶液中的Cu2＋均得電子發(fā)生還原反應生成Cu，F(xiàn)e均失電子發(fā)生氧化反應生成Fe2＋，故溶液均從藍色逐漸變成淺綠色，C項正確；a與電源正極相連時，Cu片作陽極，Cu2＋向Fe電極移動，D項錯誤．答案：D12．(2011·安徽理綜)研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進行發(fā)電，在海水中電池總反應可表示為：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl.下列“水”電池在海水中放電時的有關說法正確的是()A．正極反應式：Ag＋Cl－－e－=AgClB．每生成1molNa2Mn5O10轉移2mol電子C．Na＋不斷向“水”電池的負極移動D．AgCl是還原產(chǎn)物解析：本題考查電化學，意在考查電極反應式的書寫、電子轉移情況和溶液中離子的移動情況．電池的正極得電子，A項錯誤；陽離子向正極移動，C項錯誤；Ag化合價升高形成AgCl，AgCl是氧化產(chǎn)物，D項錯誤．答案：B13．(2011·福建理綜)研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲備電源．該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質(zhì)，使用時加入水即可放電．關于該電池的下列說法不正確的是()A．水既是氧化劑又是溶劑B．放電時正極上有氫氣生成C．放電時OH－向正極移動D．總反應為：2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑解析：本題考查原電池工作原理及考生解決新情境中實際問題的能力.該電池的負極是鋰，氧化劑水在正極上得到電子生成氫氣，電解質(zhì)是LiOH，故A、B、D項正確；原電池中OH－向負極移動，C項錯誤．答案：C14．(2010·全國Ⅰ理綜)下圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖．電池的一個電極由有機光敏染料(S)涂覆在TiO2納米晶體表面制成，另一電極由導電玻璃鍍鉑構成，電池中發(fā)生的反應為：TiO2/Seq\o(→,\s\up7(hν))TiO2/S*(激發(fā)態(tài))TiO2/S*→TiO2/S＋＋e－Ieq\o\al(－,3)＋2e－→3I－2TiO2/S＋＋3I－→2TiO2/S＋Ieq\o\al(－,3)下列關于該電池敘述錯誤的是()A．電池工作時，I－在鍍鉑導電玻璃電極上放電B．電池工作時，是將太陽能轉化為電能C．電池的電解質(zhì)溶液中I－和Ieq\o\al(－,3)的濃度不會減少D．電池中鍍鉑導電玻璃為正極解析：本題考查原電池的工作原理，意在考查化學基本原理的分析和應用能力．根據(jù)電池反應，TiO2電極流出電子，鍍鉑導電玻璃電極流入電子，故鍍鉑導電玻璃作正極，Ieq\o\al(－,3)在鍍鉑導電玻璃電極上發(fā)生還原反應Ieq\o\al(－,3)＋2e－=3I－，A項錯誤，D項正確；電池工作時，有機光敏染料吸收太陽能，最終轉化為電能，B項正確；根據(jù)電池反應，電池工作時，I－在負極放電和正極生成的物質(zhì)的量相等，Ieq\o\al(－,3)在正極放電和負極生成的物質(zhì)的量相等，故二者在電解質(zhì)溶液中的濃度不變，C項正確．答案：A15．(2012·北京理綜)人工光合作用能夠借助太陽能，用CO2和H2O制備化學原料。右圖是通過人工光合作用制備HCOOH的原理示意圖，下列說法不正確的是()A．該過程是將太陽能轉化為化學能的過程B．催化劑a表面發(fā)生氧化反應，有O2產(chǎn)生C．催化劑a附近酸性減弱，催化劑b附近酸性增強D．催化劑b表面的反應是CO2＋2H＋＋2e－=HCOOH解析：依題意，以二氧化碳和水為原料，在太陽能作用下生成HCOOH。A項，人工光合作用是借助太陽能由二氧化碳和水生成甲酸，將太陽能貯存在化學物質(zhì)中，A項正確；B項，由圖示知，電子由催化劑a表面流向催化劑b表面，說明催化劑a為負極發(fā)生氧化反應，催化劑b為正極發(fā)生還原反應，即水在催化劑a表面發(fā)生氧化反應，二氧化碳在催化劑b表面發(fā)生還原反應，催化劑a表面的反應式為2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，有氧氣生成，B項正確；C項，由圖示知，催化劑a表面發(fā)生氧化反應生成H＋，溶液酸性增強，C項不正確；D項，二氧化碳在催化劑b表面發(fā)生還原反應結合H＋生成HCOOH，電極反應為CO2＋2H＋＋2e－=HCOOH。答案：C16．(2011·新課標全國理綜)鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時的總反應為：Fe＋Ni2O3＋3H2O=Fe(OH)2＋2Ni(OH)2.下列有關該電池的說法不正確的是()A．電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O3、負極為FeB．電池放電時，負極反應為Fe＋2OH－－2e－=Fe(OH)2C．電池充電過程中，陰極附近溶液的pH降低D．電池充電時，陽極反應為2Ni(OH)2＋2OH－－2e－=Ni2O3＋H2O解析：本題考查充電電池的有關知識，意在考查考生對充電電池正負極的判斷及書寫電極反應的能力．在鐵鎳蓄電池中，F(xiàn)e是負極，Ni2O3是正極，由于生成Fe(OH)2，則電解液為堿性溶液，故A正確；電池放電時，負極反應為：Fe＋2OH－－2e－=Fe(OH)2，故B正確；電池充電時，陰極反應式為：Fe(OH)2＋2e－=Fe＋2OH－，陰極附近溶液pH升高，故C錯誤；由充電時的總反應式減去陰極反應式，可得到陽極反應式，D正確．答案：C17．(2011·北京理綜)結合圖示判斷，下列敘述正確的是()A．Ⅰ和Ⅱ中正極均被保護B．Ⅰ和Ⅱ中負極反應均是Fe－2e－=Fe2＋C．Ⅰ和Ⅱ中正極反應均是O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．Ⅰ和Ⅱ中分別加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，均有藍色沉淀解析：本題考查原電池的工作原理，意在考查考生對原電池的工作原理的掌握情況．活潑金屬作負極，失去電子，正極金屬被保護，A選項正確；Ⅰ中鋅作負極、Ⅱ中鐵作負極，電極反應不同，B選項錯誤；Ⅰ中發(fā)生吸氧腐蝕，正極有OH－生成，Ⅱ中發(fā)生析氫腐蝕，正極有H2生成，C選項錯誤；Ⅰ中無鐵離子，無藍色沉淀，D選項錯誤．答案：A18．(2010·廣東理綜)銅鋅原電池(如圖)工作時，下列敘述正確的是()A．正極反應為：Zn－2e－=Zn2＋B．電池反應為：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋CuC．在外電路中，電子從負極流向正極D．鹽橋中的K＋移向ZnSO4溶液解析：本題考查原電池，意在考查考生對原電池工作原理的分析能力．該電池中Zn為負極，電極反應為：Zn－2e－=Zn2＋，Cu為正極，電極反應為：Cu2＋＋2e－=Cu，A項錯誤；電池總反應為：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，B項正確；原電池工作時，外電路中電子由負極流出經(jīng)導線流向正極，C項正確；負極上由于Zn放電，ZnSO4溶液中Zn2＋的濃度增大，故鹽橋中的Cl－移向ZnSO4溶液，D項錯誤．答案：BC19．(2010·福建理綜)鉛蓄電池的工作原理為：Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，研讀下圖，下列判斷不正確的是()A．K閉合時，d電極反應式：PbSO4＋2H2O－2e－=PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)B．當電路中轉移0.2mol電子時，Ⅰ中消耗的H2SO4為0.2molC．K閉合時，Ⅱ中SOeq\o\al(2－,4)向c電極遷移D．K閉合一段時間后，Ⅱ可單獨作為原電池，d電極為正極解析：本題考查鉛蓄電池，意在考查考生對電池的充電和放電過程所涉及的化學原理進行分析的能力．根據(jù)圖示，Ⅰ為原電池，a為正極，b為負極，Ⅱ為電解池，c為陰極，d為陽極．K閉合時，d為陽極，發(fā)生氧化反應：PbSO4－2e－＋2H2O=PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，A項正確，根據(jù)鉛蓄電池的總反應知該反應中轉移電子數(shù)為2e－，則電路中轉移0.2mol電子時，Ⅰ中消耗0.2molH2SO4，B項正確；K閉合時，Ⅱ中SOeq\o\al(2－,4)向陽極(d極)遷移，C項錯誤；K閉合一段時間后，c電極析出Pb，d電極析出PbO2，電解質(zhì)溶液為H2SO4，此時可以形成鉛蓄電池，d電極作正極，D項正確．答案：C20．(2011·四川理綜)開發(fā)氫能是實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的需要．硫鐵礦(FeS2)燃燒產(chǎn)生的SO2通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制H2SO4，又能制H2.請回答下列問題：(1)已知1gFeS2完全燃燒放出7.1kJ熱量，F(xiàn)eS2燃燒反應的熱化學方程式為________________________________________________________________________．(2)該循環(huán)工藝過程的總反應方程式為____________________________________．(3)用化學平衡移動的原理分析，在HI分解反應中使用膜反應器分離出H2的目的是________________________________________________________________________．(4)用吸收H2后的稀土儲氫合金作為電池負極材料(用MH表示)，NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量、長壽命的鎳氫電池．電池充放電時的總反應為：NiO(OH)＋MHeq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Ni(OH)2＋M①電池放電時，負極的電極反應式為______________________________________．②充電完成時，Ni(OH)2全部轉化為Ni(OH)．若繼續(xù)充電將在一個電極產(chǎn)生O2，O2擴散到另一個電極發(fā)生電極反應被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸，此時，陰極的電極反應式為_________________________________________________________________．解析：本題主要考查化學反應原理知識，如熱化學方程式的書寫、工藝流程反應分析、化學平衡原理的理解與應用、電極反應的書寫等，本題最大亮點在于題目基礎而靈活，如第(4)問中，將重點內(nèi)容通過巧妙包裝，考查學生是否能用所學知識來分析新問題．(1)1gFeS2完全燃燒釋放出7.1kJ熱量，則4molFeS2完全燃燒釋放出的熱量＝4×120×7.1kJ＝3408kJ，故FeS2燃燒的熱化學方程式為：4FeS2(s)＋11O2(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3(s)＋8SO2(g)；ΔH＝－3408kJ/mol.(4)①負極實際上是稀土儲氫合金吸附的H2失去電子生成H＋，H＋再與OH－結合生成H2O，所以負極的電極反應為：MH－e－＋OH－=H2O＋M.②O2被消耗相當于O2在陰極獲得電子：O2＋4e－＋2H2O=4OH－.答案：(1)4FeS2(s)＋11O2(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3(s)＋8SO2(g)；ΔH＝－3408kJ/mol(2)2H2O＋SO2=H2SO4＋H2(3)減小H2濃度，使HI分解平衡正向移動，提高HI的分解率(4)①MH＋OH－－e－=M＋H2O②2H2O＋O2＋4e－=4OH－電解池金屬的腐蝕與防護1．某原電池裝置如圖所示，電池總反應為2Ag＋Cl2=2AgCl。下列說法正確的是()A．正極反應為AgCl＋e－=Ag＋Cl－B．放電時，交換膜右側溶液中有大量白色沉淀生成C．若用NaCl溶液代替鹽酸，則電池總反應隨之改變D．當電路中轉移0.01mole－時，交換膜左側溶液中約減少0.02mol離子解析：選D在原電池中負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，故由總反應式可知，負極反應為：2Ag－2e－＋2Cl－=2AgCl，正極反應為：Cl2＋2e－=2Cl－，A項錯誤；由于電解質(zhì)溶液中含有大量Cl－，故放電時，Ag＋在交換膜左側即與Cl－反應生成AgCl沉淀，B項錯誤；用NaCl溶液代替鹽酸，電池總反應不變，C項錯誤；電路中轉移0.01mole－時，交換膜左側溶液有0.01molCl－參與反應生成AgCl沉淀，還有0.01molH＋通過陽離子交換膜進入右側溶液，故D項正確。2．化學與生產(chǎn)、生活息息相關，下列敘述錯誤的是()A．鐵表面鍍鋅可增強其抗腐蝕性B．用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可減少白色污染C．大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素D．含重金屬離子的電鍍廢液不能隨意排放解析：選B鐵表面鍍鋅，可以形成原電池，鋅作負極，增強鐵的抗腐蝕性，A項正確；聚乙烯塑料會引起白色污染，B項錯誤；大量燃燒化石燃料造成污染，是造成霧霾天氣的一種重要因素，C項正確；重金屬離子有毒，不能隨意排放，D項正確。4．(2013·浙江理綜)電解裝置如圖所示，電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左側溶液變藍色，一段時間后，藍色逐漸變淺。已知：3I2＋6OH－=IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋3H2O下列說法不正確的是()A．右側發(fā)生的電極反應式：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－B．電解結束后，右側溶液中含有IOeq\o\al(－,3)C．電解槽內(nèi)發(fā)生反應的總化學方程式：KI＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(通電),\s\do5())KIO3＋3H2↑D．如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學反應不變解析：選D本題考查了電化學知識，意在考查考生對新型電池的分析能力。裝置圖中左側電極為陽極，I－失去電子生成I2，右側電極為陰極，H2O得到電子生成H2，A、C項正確；電解結束后，左側溶液中的IOeq\o\al(－,3)經(jīng)陰離子交換膜進入右側，B項正確；D項，如果將陰離子交換膜換為陽離子交換膜，那么陰極產(chǎn)生的OH－不會與I2發(fā)生反應，故電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學反應要變化，D項錯誤。5．(2013·大綱理綜)電解法處理酸性含鉻廢水(主要含有Cr2Oeq\o\al(2－,7))時，以鐵板作陰、陽極，處理過程中存在反應Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr(OH)3形式除去。下列說法不正確的是()A．陽極反應為Fe－2e－=Fe2＋B．電解過程中溶液pH不會變化C．過程中有Fe(OH)3沉淀生成D．電路中每轉移12mol電子，最多有1