2024屆新高考一輪復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理特訓(xùn)卷 化學(xué)能與電能_第1頁
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文檔簡介

化學(xué)能與電能

1.某Li-CuO二次電池以含Li+的有機(jī)溶液為電解質(zhì)溶液,放電時(shí)的工作原理為

2Li+CuO—Li2O+Cuo下列說法正確的是()

聚丙烯多孔膜(H容許Li,離通過)

A.放電時(shí),電子的流向:Lif電解質(zhì)溶液-CuO

B.放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為Cu。-2e--Cu+O2-

C.充電時(shí),Li與直流電源正極相連

D.充電時(shí),陽極的質(zhì)量增加

2.科學(xué)家近年發(fā)明了一種新型Zn-CC>2水介質(zhì)電池。電池示意圖如下,電極為金屬鋅

和選擇性催化材料,放電時(shí),溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)氫物質(zhì)甲酸等,為解決環(huán)境和

能源問題提供了一種新途徑。

雙極隔膜

下列說法錯(cuò)誤的是()

A.放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-+4OIT-Zn(OH)j

B.放電時(shí),ImolC。2轉(zhuǎn)化為HCOOH,轉(zhuǎn)移電子2moi

C.充電時(shí),電池總反應(yīng)為2Zn(OH)f-2Zn+。2T+4OIT+2H2。

D.充電時(shí),正極溶液中OIF濃度增大

3.一種采用H2O(g)和N2(g)為原料制備NH3(g)的裝置示意圖如下。

下列有關(guān)說法正確的是()

A.在b電極上,電被還原

B.金屬Ag可作為a電極的材料

C.改變工作電源電壓,反應(yīng)速率不變

D.電解過程中,固體氧化物電解質(zhì)中一不斷減少

4.Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是()

A.負(fù)極反應(yīng)式為Mg-2e--Mg2+

B.正極反應(yīng)式為Ag++e-=Ag

C.電池放電時(shí)C「由正極向負(fù)極遷移

D.負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2。-乂以0叫+凡T

5.化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。對下列現(xiàn)象或事實(shí)解釋不正確的是()

選項(xiàng)現(xiàn)象或事實(shí)解釋

電池中含有重金屬離子,隨

A廢舊電池回收處理

意丟棄會(huì)污染環(huán)境

壓強(qiáng)減小,氣體的溶解平衡

B開啟啤酒瓶后產(chǎn)生大量氣泡

向壓強(qiáng)增大的方向移動(dòng)

C熱的純堿清除炊具殘留油污純堿與油污可直接發(fā)生反應(yīng)

電解池的陰極析出物有強(qiáng)還

D工業(yè)上常用電解法制Na、Mg

原性

A.AB.BC.CD.D

6.將圖中裝置I的鹽橋(裝有含飽和KC1溶液的瓊膠)換成銅導(dǎo)線與石墨棒連接得到裝置

H,發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針仍然有偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是()

A.裝置I電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子,則甲池溶液的質(zhì)量增加5.6g

B.裝置I中的石墨電極與裝置U中乙池的石墨a電極的電極反應(yīng)相同

C.兩裝置的能量變化均是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

D.裝置n中電子流向?yàn)镕e-電流計(jì)一石墨a-經(jīng)電解質(zhì)溶液到達(dá)石墨b-銅絲一石

墨c—Fe

7.“烏銅走銀”是我國非物質(zhì)文化遺產(chǎn)之一,該工藝將部分氧化的銀絲鑲嵌于銅器表

面,藝人用“出汗的手”邊捂邊揉搓銅器,銅表面逐漸變黑,銀絲變得銀光閃閃。下列

說法正確的是()

A.“烏銅走銀”屬于物理變化

B.“烏銅走銀”的反應(yīng)為Ag2O+Cu-2Ag+Cu。

C.負(fù)極反應(yīng)式為Ag2O+2e-+H2O?2Ag+2OH-

D.每生成40gCuO時(shí)轉(zhuǎn)移2moi電子

8.氫燃料電池汽車由于具備五大優(yōu)勢:零排放、零污染、無噪音、補(bǔ)充燃料快、續(xù)航

能力強(qiáng),而備受關(guān)注。某氫燃料電池汽車的結(jié)構(gòu)如圖所示:

下列說法錯(cuò)誤的是()

A.電極A、B采用多孔電極材料的優(yōu)點(diǎn)是能增大反應(yīng)物接觸面積

B.“電池”能將燃料電池產(chǎn)生的多余電能暫時(shí)儲(chǔ)存起來

C.電極B的電極反應(yīng)式為。2+4e--2O2-

D.質(zhì)子通過電解質(zhì)溶液向電極B遷移

9.DBFC燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖,該電池的總反應(yīng)為

NaBH4+4H2O2=NaBO2+6H2Oo下列關(guān)于電池工作時(shí)的相關(guān)分析不正確的是()

NaBH4(aq)+NaOH(aq)

H2O2(aq)+NaOH(aq)

A.X極為正極,電流經(jīng)X流向外電路

B.Y極發(fā)生的還原反應(yīng)為H2O2+2e=2OH

C.X極區(qū)溶液的pH逐漸減小

D.每消耗LOLOSOmol/I^TH2。?電路中轉(zhuǎn)移1.0mole-

10.濃差電池是一種利用電解質(zhì)溶液濃度差產(chǎn)生電勢差而形成的電池。理論上當(dāng)電解質(zhì)

溶液的濃度相等時(shí)停止放電。圖1為濃差電池,圖2為電滲析法制備磷酸二氫鈉,用

濃差電池為電源完成電滲析法制備磷酸二氫鈉。下列說法錯(cuò)誤的是()

H:SO4NaH:PO4NaOH

Atta4股b,

H,SO.NahPO?M>H

圖2

A.電極a應(yīng)與Ag(H)相連

B.電滲析裝置中膜b為陽離子交換膜

C.電滲析過程中左、右室中H2sO4和NaOH的濃度均增大

D.電池從開始到停止放電,理論上可制備2.4gNaH2PO,

1L電化學(xué)原理在探究物質(zhì)性質(zhì)和實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,據(jù)此回答下列問題。

(1)在如圖裝置中,觀察到裝置甲銅電極上產(chǎn)生大量的無色氣體;而裝置乙中銅電極上

無氣體產(chǎn)生,銘電極上產(chǎn)生大量紅棕色氣體。由裝置甲知銘的金屬活動(dòng)性比銅—(填

“強(qiáng)”或“弱”);由裝置乙知常溫下銘在濃硝酸中出現(xiàn)現(xiàn)象(填化學(xué)專業(yè)名詞)。

(2)已知存在反應(yīng):2CrOj+2H+脩?&2。,+凡0。用下圖裝置,以石墨作電極電解

Na2CrO4溶液制備NazCr?。?的轉(zhuǎn)化原理為。

NaOH稀溶Ml

(3)CrC>3和KzCr?。,均易溶于水,它們是工業(yè)廢水造成銘污染的主要原因。要將Cr(VI)

轉(zhuǎn)化為Cr(IH)常見的處理方法是電解法和鐵氧磁體法。

①電解法:將含CqO;的廢水通入電解槽內(nèi),用鐵作陽極,在酸性環(huán)境中,加入適量

的NaCl進(jìn)行電解,使陽極產(chǎn)物和Cr?。;發(fā)生反應(yīng),則陽極的電極反應(yīng)式為。陰

極上Cr?。=、H+、Fe3+都可能放電。若?馬0>放電,則陰極的電極反應(yīng)式為;

若H+放電,則陰極區(qū)形成和Cr(OH)3沉淀。

②鐵氧磁體法:在含Cr(VI)的廢水中加入Fes。,,在pH<4時(shí)發(fā)生反應(yīng)使Cr(VI)轉(zhuǎn)化為

Cr(III),調(diào)節(jié)溶液pH為6?8,使溶液中的Fe(H)、Fe(III),Cr(III)析出組成相當(dāng)于

Fe(U)[Fe(in)jCr(ni)2—」。4(鐵氧磁體)的沉淀,則鐵氧磁體中%=。

12.工業(yè)合成氨反應(yīng)為N?(g)+3H2(g)塔92NH3(g),氨在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。

(1)已知:鍵能是Imol化學(xué)鍵完全斷裂形成氣態(tài)原子所需要吸收的能量,部分化學(xué)鍵

的鍵能如表格所示。計(jì)算每合成2molNH3需要(填“放出”或“吸收”)_kJ的熱量。

化學(xué)鍵H-HN-HN三N

鍵能

436391945.6

(kJ?mol-1)

(2)實(shí)驗(yàn)室中模擬合成氨過程,將ImolN?和2.711101凡置于恒溫、體積為2L的容器中

反應(yīng)。下列情況可說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是—(填序號)。

a.反應(yīng)不再進(jìn)行,已經(jīng)停止

b.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolN2的同時(shí),生成3wmolH2

c.3vI(H2)=2vj2(NH3)

d.N2A應(yīng)和NH3的物質(zhì)的量濃度之比為1:3:2

e.混合氣體的壓強(qiáng)不再改變

f.混合氣體的密度不再改變

若lOmin時(shí)測得氫氣濃度為L2mol.LT,則用氨氣表示的0~10min內(nèi)的平均化學(xué)反應(yīng)

速率為;lOmin時(shí)的體系總壓強(qiáng)與初始時(shí)的總壓強(qiáng)之比為o

(3)工業(yè)合成氨過程中,按一定投料比將原料氣以及催化劑置于反應(yīng)容器中,測得在不

同溫度和壓強(qiáng)下達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的氨的平衡含量(%)如表格所示:

壓強(qiáng)(MPa)

氨的平衡含量(%)0.110203060100

溫度(攝氏度)

20015.381.586.489.995.498.8

3002.252.064.271.084.292.6

4000.425.138.247.065.279.8

5000.110.619.126.442.257.5

6000.054.59.113.823.131.4

實(shí)際生產(chǎn)時(shí),通常采用鐵觸媒作為催化劑、在400~500℃和10~30Mpa的條件下合成

氨。結(jié)合所學(xué)知識(shí)以及上述表格數(shù)據(jù)分析,工業(yè)上采用400~500℃反應(yīng)的原因

是—。

(4)氨氧燃料電池具有很大的發(fā)展?jié)摿?。氨氧燃料電池的工作原理如圖所示。

a電極的電極反應(yīng)式是;b電極的電極反應(yīng)式是o

13.A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì),它們在水中電離出的離子如下表所示:

陽離子Na\K+、Cu2+

陰離子SO,、OH-

在如圖所示裝置中,甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放足量的A、B、C三種溶液,電

極均為石墨電極。接通電源,經(jīng)過一段時(shí)間后,測得乙燒杯中c電極質(zhì)量增加了

16.0go常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時(shí)間/的關(guān)系如圖所示。據(jù)此回答下列問

題:

pH

直流電源

/甲

(l)b電極上的電極反應(yīng)式為:

(2)計(jì)算電極e上生成的氣體在標(biāo)況下的體積為

(3)寫出乙燒杯中的電解反應(yīng)方程式:o

(4)酸性鋅鎰干電池是一種一次性電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周圍是由碳

粉、MnO2>ZnCL和NH4cl等組成的糊狀填充物,該電池放電產(chǎn)生的MnOOH。電池

總反應(yīng)的離子方程式為:O

14.回答下列問題

(1)某興趣小組的同學(xué)認(rèn)為,如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,那么可以設(shè)

想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。

①該電解槽的陰極反應(yīng)式為。

②通電開始后,陽極附近溶液pH會(huì)___(填“變大”、“變小”或“不變”)

③出口A獲得產(chǎn)品,離子交換膜b是離子交換膜—(填“陽”或“陰”)。

⑵電化學(xué)在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛應(yīng)用。根據(jù)圖示電化學(xué)裝置,回答下列問題:

①甲池通入乙烷(C2H6)一極的電極反應(yīng)式為

②乙池中,若X、Y都是石墨,A是Na2sO,溶液,實(shí)驗(yàn)開始時(shí),同時(shí)在兩極附近溶液

中各滴入幾滴紫色石蕊溶液,X極的電極反應(yīng)式為;一段時(shí)間后,在Y極附近觀察到

的現(xiàn)象o

③若使用銅棒、鐵質(zhì)鑰匙等材料用該裝置實(shí)現(xiàn)在鐵質(zhì)鑰匙表面鍍一層金屬銅,CuSO4

溶液作電解液,則乙池中:鐵質(zhì)鑰匙應(yīng)放在極—(填X或Y),電鍍一段時(shí)間后,

CuSC)4溶液濃度____(“減小”“不變”“增大”)。

④乙池中,若X、Y都是石墨,A是足量AgNC?3溶液,體積為2L,電解一段時(shí)間后,

甲池消耗1.12LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則乙池溶液的H+濃度為—(忽略溶液體積的變化)。

(3)工業(yè)上通過電解濃NaOH溶液制備NazFeO4,其工作原理如圖所示,則陽極的電極

反應(yīng)式為,當(dāng)制備OSmolNazFeO’時(shí),陰極產(chǎn)生氣體體積為_(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

15.完成下列問題:

(1)綠色電源“直接二甲醛(CH30cH3)燃料電池”的工作原理示意圖如圖所示:

正極為電極(填“A”或"B”),H+移動(dòng)方向?yàn)椋ㄌ睢坝葾到B”或

由B到A”),寫出A電極的電極反應(yīng)式:

(2)SO,和NO,是主要大氣污染物,利用下圖裝置可同時(shí)吸收SO?和NO。

①a是直流電源的極。

②已知電解池的陰極室中溶液的pH在4~7之間,陰極的電極反應(yīng)為0

③用離子方程式表示吸收NO的原理:。

(3)VB2-空氣電池是目前儲(chǔ)電能力最高的電池。以VB2-空氣電池為電源,用惰性電

極電解硫酸銅溶液如圖所示,該電池工作時(shí)的反應(yīng)為

4VB2+1102—4B2O3+2V2O5,VB2極發(fā)生的電極反應(yīng)為

1b

及極L電極

CuSO,溶液

AB

當(dāng)外電路中通過0.04mol電子時(shí),B裝置內(nèi)共收集到0.448L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),若B

裝置內(nèi)的液體體積為200mL(電解前后溶液體積不變),則電解前CUSO4溶液的物質(zhì)

的量濃度是

答案以及解析

1.答案:D

解析:A.放電時(shí),Li為負(fù)極,CuO為正極,電子不經(jīng)過電解質(zhì)溶液,所以其流向?yàn)椋?/p>

Lif負(fù)載—>CuO,A項(xiàng)錯(cuò)誤;

B.放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為CuO+2e-+2Li+-Cu+Li2。,B項(xiàng)錯(cuò)誤;

C.充電時(shí),該電池的負(fù)極相當(dāng)于電解池的陰極,則Li與直流電源負(fù)極相連,C項(xiàng)錯(cuò)

誤;

D.充電時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為Cu+Li2(D-2e--CuO+2Li+,故陽極的質(zhì)量增加,

D項(xiàng)正確;

故選D。

2.答案:D

解析:放電時(shí),負(fù)極上Zn發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為

Zn-2e-+4OH~—Zn(OH)^,故A正確;放電時(shí),CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,C元素化

合價(jià)降低2,貝iJlmolCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH時(shí),轉(zhuǎn)移電子2mol,故B正確;充電時(shí),

陽極上凡0轉(zhuǎn)化為。2,陰極上Zn(OH)j轉(zhuǎn)化為Zn,電池總反應(yīng)為

2Zn(OH)t=2Zn+O2T+4OH-+2H2O,故C正確;充電時(shí),正極即為陽極,電極

反應(yīng)式為2H2O-4e--4H++O2%溶液中H+濃度增大,故D錯(cuò)誤。

3.答案:A

解析:由裝置可知,b電極的N2轉(zhuǎn)化為NH3,N元素的化合價(jià)降低,得到電子發(fā)生還

原反應(yīng),因此b為陰極,電極反應(yīng)式為N2+3H2(D+6e--2NH3+3O2-,a為陽極,

電極反應(yīng)式為2。2一-41『。2,據(jù)此分析解答;

A.由分析可得,b電極上電轉(zhuǎn)化為NHs,N元素的化合價(jià)降低,得到電子發(fā)生還原反

應(yīng),即N?被還原,A正確;

B.a為陽極,若金屬Ag作a的電極材料,則金屬Ag優(yōu)先失去電子,B錯(cuò)誤;

C.改變工作電源的電壓,電流強(qiáng)度發(fā)生改變,反應(yīng)速率也會(huì)改變,C錯(cuò)誤;

D.電解過程中,陰極電極反應(yīng)式為N2+3H2O+6e-?2NH3+3O2-,陽極電極反應(yīng)式

為2。2--4?-——。2,因此固體氧化物電解質(zhì)中-不會(huì)改變,D錯(cuò)誤;

答案選A。

4.答案:B

解析:Mg-AgCl電池中,活潑金屬M(fèi)g是還原劑、AgCl是氧化劑,金屬M(fèi)g作負(fù)極,

負(fù)極反應(yīng)式為Mg-2--Mg2+,正極反應(yīng)式為2Agel+2e--2C「+2Ag,故A正

確、B錯(cuò)誤;原電池中陰離子移向負(fù)極,則C「由正極向負(fù)極遷移,故C正確;鎂是活

潑金屬,與水反應(yīng),化學(xué)方程式為Mg+2H2O-Mg(OH)2+H2f,D正確。

5.答案:C

解析:A.電池中往往含有鉛等重金屬離子,隨意丟棄電池可能會(huì)污染環(huán)境,所以廢舊

電池需要回收處理,故A正確;B.開啟啤酒瓶后氣壓減小,氣體的溶解平衡向壓強(qiáng)增

大的方向移動(dòng),二氧化碳的溶解度變小,產(chǎn)生大量氣泡,故B正確;C.熱的純堿清除

油污,是因?yàn)榧儔A受熱水解程度增大,產(chǎn)生更多的氫氧化鈉,氫氧化鈉與油污發(fā)生反

應(yīng)而將油污去除,故C不正確;D.工業(yè)上常用電解法制Na、Mg等活潑金屬,是因?yàn)?/p>

Na、Mg等活潑金屬有強(qiáng)還原性,難以用一般的方法治煉,故D正確。故選C。

6.答案:B

解析:A.裝置I中,F(xiàn)e電極上發(fā)生氧化反應(yīng)Fe-21=Fe?+,電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電

子,則Fe電極溶解生成0』mol(5.6g)Fe2+進(jìn)入甲池,且鹽橋中的陰離子也進(jìn)入甲池,所

以甲池溶液質(zhì)量的增加量大于5.6g,A錯(cuò)誤;

B.裝置II中甲池相當(dāng)于原電池,發(fā)生Fe的吸氧腐蝕,F(xiàn)e作負(fù)極,石墨c作正極,乙

池相當(dāng)于電解池,乙池中石墨a電極連接Fe電極,作陰極,發(fā)生還原反應(yīng),故裝置I

中的石墨電極與裝置n中乙池的石墨a電極的電極反應(yīng)均為Cu2+得電子生成Cu,B正

確;

C.裝置I是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,裝置n中甲池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,乙池則是電能

轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,c錯(cuò)誤;

D.電子只能在外電路的導(dǎo)線中流動(dòng),不進(jìn)入溶液中,則裝置II中電子流向?yàn)镕e-電

流計(jì)一石墨a,石墨b—銅絲一石墨c,D錯(cuò)誤;

故答案為:Bo

7.答案:B

解析:A.銅表面逐漸變黑,銀絲變得銀光閃閃,說明銅變?yōu)檠趸~,氧化銀生成

銀,“烏銅走銀”屬于化學(xué)變化,故A錯(cuò)誤;

B.“烏銅走銀”銅表面逐漸變黑,銀絲變得銀光閃閃,說明銅變?yōu)檠趸~,氧化銀生成

銀,反應(yīng)為Ag2O+Cu-2Ag+CuO,故B正確;

C.銀絲一極為正極,正極反應(yīng)式為Ag2O+2e-+H2O-2Ag+2OH-,故C錯(cuò)誤;

D.銅元素化合價(jià)由0升高為+2,每生成40gCuO時(shí)轉(zhuǎn)電子4°gx2=lmol,故D

80g/mol

錯(cuò)誤;

選B。

8.答案:C

解析:A.多孔電極材料表面積大,吸附性強(qiáng),能增大反應(yīng)物接觸面積,A正確;

B.汽車行駛過程中,燃料電池產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,當(dāng)汽車處于怠速等過程中,

“電池”能將燃料電池產(chǎn)生的多余電能暫時(shí)儲(chǔ)存起來,B正確;

C.電解質(zhì)溶液為酸性溶液,電極反應(yīng)應(yīng)為4H++O2+4e--2H2。,C錯(cuò)誤;

D.電極B通入氧氣,發(fā)生還原反應(yīng),為正極,質(zhì)子即氫離子為陽離子,向原電池正

極移動(dòng),D正確;

答案為C。

9答案:A

解析:A.由圖知X極為負(fù)極,電子經(jīng)X流向外電路流入Y,A錯(cuò)誤;

B.Y極為正極,凡。?發(fā)生還原反應(yīng):H2O2+2e—2OH,B正確;

C.X極發(fā)生氧化反應(yīng):BH;+80H--8e--BO;+6H2O,故X極區(qū)溶液的pH逐漸減

小,C正確;

D.由電極反應(yīng)式H2C)2+2e--2OH-知,每消耗LOLO.50moi/L的H?。?電路中轉(zhuǎn)移

l.Omole",D正確;

故選Ao

10.答案:D

解析:電化學(xué)題目重點(diǎn)在于電極的判斷,濃差電池是一種利用電解質(zhì)溶液濃度差產(chǎn)生

電勢差而形成的電池,則Ag(i)為負(fù)極,Ag(n)正極。

A.濃差電池中由于右側(cè)AgNC^,濃度大,則Ag(I)為負(fù)極,Ag(II)正極;電滲析法制

備磷酸二氫鈉,左室中的氫離子通過膜a進(jìn)入中間室,中間室中的鈉離子通過膜b進(jìn)

入右室,則電a為陽極,電極b為陰極;電極a應(yīng)與Ag(II)相連,故A正確;

B.左室中的氫離子通過膜a進(jìn)入中間室,中間室中的鈉離子通過膜b進(jìn)入右室,膜b

為陽離子交換膜,故B正確;

C.陽極中的水失電子電解生成氧氣和氫離子,氫離子通過膜a進(jìn)入中間室,消耗水,

硫酸的濃度增大;陰極水得電子電解生成氫氣,中間室中的鈉離子通過膜b進(jìn)入右室

NaOH的濃度增大,故C正確;

D.電池從開始到停止放電時(shí),則濃差電池兩邊AgNC^濃度相等,所以正極析出

0.02mol銀,電路中轉(zhuǎn)移0.02mol電子,電滲析裝置生成0.01molNaH2PO4,質(zhì)量為

1.2g,故D錯(cuò)誤;

故選D。

11.答案:(1)強(qiáng)鈍化

+

(2)陽極發(fā)生反應(yīng):2H2O-4e-O2T+4H,c(H+)增大,使平衡

2CrOj+2H+峰?C馬O;—+H2O正向移動(dòng)

-2+--+3+

(3)Fe-2e^Fe;C^O"+6e+14H2Cr+7H2O;Fe(OH)3;1.5

解析:(1)稀硫酸是非氧化性酸,在甲裝置中,觀察到裝置甲銅電極上產(chǎn)生大量的無

色氣體,說明Cu為正極,Cr為負(fù)極;而裝置乙中銅電極上無氣體產(chǎn)生,銘電極上產(chǎn)

生大量紅棕色氣體,說明銅作負(fù)極,銘電極是硝酸根得到電子變?yōu)槎趸?,主要?/p>

常溫下銘在濃硝酸中出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象,由裝置甲知銘的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng);故答案為:

強(qiáng);鈍化。

(2)工業(yè)上以石墨作電極電解NazCrO’溶液,陽極發(fā)生反應(yīng)

+

2H2O-4e=O2T+4H,使c(H+)增大,在酸性較強(qiáng)作用下,

2CrOj+2H+簿?Cr2O^+H2O平衡正向移動(dòng),使Na2CrO4轉(zhuǎn)化為NNa2Cr2O7;

(3)①用鐵作陽極,鐵為活潑電極,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子,陽極的電

極反應(yīng)式為Fe--2e--Fe2+。陰極上若Cr?。:放電,發(fā)生還原反應(yīng),銘化合價(jià)降低

變?yōu)?3價(jià),則陰極的電極反應(yīng)式為Cr2O;+6e-+14H+-2Cr3++7H2。;陰極上若

H+放電,則氫離子得到電子生成氫氣,陰極區(qū)酸性變?nèi)酰琾H變大鐵離子、銘離子分

別生成Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀;

②鐵氧磁體法:根據(jù)Cr(VI)和Fe(II)反應(yīng)生成Fe(IH)和Cr(III),利用化合價(jià)升降守

恒,則得到Fe(IH)和Cr(IH)的比例為3:1,調(diào)節(jié)溶液pH為6~8,使溶液中的Fe(H)、

Fe(IH)、Cr(IH)析出組成相當(dāng)于Fe(U)[Fe(in)x.Cr(ni)2」O4(鐵氧磁體)的沉淀,根據(jù)化

合價(jià)和Fe(III)和Cr(III)的比例為3:1,則尤:(2-x)=3:1,九=1.5。

12.答案:⑴放出;92.4

(2)e;O.OlmolV1min1;35:37

⑶根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,壓強(qiáng)不變時(shí),溫度越低,氨的平衡含量越高,但溫度太低,反

應(yīng)速率小,不利于生產(chǎn),選擇400?500℃,主要是為了加快反應(yīng)速率,提高生產(chǎn)效率

--

(4)2NH3-6e+6OHN2+6H2OO2+4e+2H2O=4OH

解析:(1)根據(jù)方程式N2(g)+3H2(g)塔92NH3(g),反應(yīng)的熔變

AH=(945.6kJ/mol)+3x(436kJ/mol)-6x(391kJ/mol)=-92.4kJ/mol,每合成

2moiNH3需要放出熱量92.4kJ,故答案為:放出;92.4;

(2)a.可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等但不變?yōu)?,是動(dòng)態(tài)平衡,a錯(cuò)誤;

b.單位時(shí)間內(nèi)生成“molN2的同時(shí),生成3〃molH2,均表示逆反應(yīng)速率,始終滿足該比

例關(guān)系,不能說明到達(dá)平衡,b錯(cuò)誤;

c.速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則有2V正(H2)=3%(NH3),當(dāng)

2V正(凡)=3丫逆(NH3)時(shí),則有唯(NH3)=V逆(NH3),反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài),

3唯(H?)=2嚷(NH3),不能說明氨氣的在逆反應(yīng)速率相同,不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀

態(tài),c錯(cuò)誤;

d.可逆反應(yīng)到平衡時(shí),各組分濃度不變,但濃度之比不一定等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,與

起始濃度、轉(zhuǎn)化率有關(guān),d錯(cuò)誤;

e.隨反應(yīng)進(jìn)行,氣體的物質(zhì)的量減小,氣體的壓強(qiáng)減小,混合氣體的壓強(qiáng)不再改變,

說明反應(yīng)到達(dá)平衡,e正確;

f.混合氣體總質(zhì)量不變,體積不變,混合氣體的密度始終不變,不能說明到達(dá)平衡,f

錯(cuò)誤;

2.7mol

L2mol/L

V(H2)^=0.015mol/(L.min),速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則

lOmin

29

v(NH3)=—v(H2)=—x0.015mol/(L-min)=O.Olmol/(L-min);

Azz(H2)=2.7mol-1.2mol/Lx2L=0.3mol,由Nz(g)+3H2(g)脩為2NH3(g),由差量

1+3-2

法可知?dú)怏w總物質(zhì)的量減少為0.3molX1—=0.2mol;故lOmin時(shí)的體系總壓強(qiáng)與

Imol+2.7mol-0.2mol

初始時(shí)的總壓強(qiáng)之比為=35:37,故答案為:e;

lmol+2.7mol

O.Olmol-K1-min-1;35:37;

(3)工業(yè)上采用400?500℃反應(yīng)的原因是:提高反應(yīng)速率,此溫度下催化劑活性最

大,故答案為:提高反應(yīng)速率,此溫度下催化劑活性最大;

(4)a電極上NH3被氧化生成NH2,堿性條件下有水生成,電極反應(yīng)式為

2NH3+6OH-6e--N2+6H2O,b極上通入氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根

離子,電極反應(yīng)為:。2+4^+2凡0-4(汨-,故答案為:

-

2NH3+60H--6e-N2+6H2O;O2+4e+2H2O40Ho

13.答案:(1)4OH--4片—。2個(gè)+2H2。

(2)5.6L

(3)2CUSO4+2H2O^2CU+02T+2H2SO4

+2+

(4)Zn+2MnO2+2HZn+2MnOOH

解析:(1)乙中c電極銅離子得電子,則c為陰極,即M為電源負(fù)極,則b為陽極,

堿溶液中OH-放電,電極反應(yīng)為4OH--4e-——。2個(gè)+2H2。,故答案為:

4OH-4e^^O2T+2H2O;

(2)e電極上氫離子放電生成氫氣,?(Cu)=16g=0.25mol,根據(jù)Cu~2e-~H,T

64g/mol

可知,生成標(biāo)況下氫氣的體積為0.25molx22.4L/mol=5.6L,故答案為:5.6L;

(3)乙燒杯中為惰性電極電解硫酸銅溶液,總反應(yīng)為

2CUSO4+2H2O-2CU+O2T+2H2SO4,故答案為:

2CUSO4+2H2O2Cu+02T+2H2SO4;

(4)該原電池中,Zn易失電子作負(fù)極、二氧化鎰作正極,正極上二氧化鎰得電子發(fā)

生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為MnC)2+e-+H+-MnOOH;負(fù)極上鋅失電子發(fā)生氧化反

應(yīng),電極反應(yīng)式為Zn-2e--ZM+;在得失電子相同條件下正負(fù)極電極反應(yīng)式相加即

得電池反應(yīng)式,則反應(yīng)的離子方程式為Zn+2MnC)2+2H+-Zn2++2MnOOH,故答

+2+

案為:Zn+2MnO2+2HZn+2MnOOHo

14.答案:⑴2凡。+2fH2T+20IT變小凡5。4陽

-+-

⑵C2H6+4H2O-14e2CO2+14H4OH--4e2H2O+O2

+

2H2O-4e=O2T+4H電極表面產(chǎn)生氣泡,附近溶液變藍(lán)Y不變(Mmol/L

⑶Fe+8OIT-6e--FeO:+4H2。33.6L

解析:(1)①電解硫酸鉀溶液時(shí),陰極上水得電子生成氫氣,電極反應(yīng)式為

--

22H2O+2e^H2T+2OH,故答案為:2H2。+2^T+2OfT;

②電解時(shí),陽極上水得電子生成氧氣,電極反應(yīng)式為2H2。-4已—415++02個(gè),

OH-在陽極附近放電,H+濃度增大,所以陽極附近溶液pH會(huì)變小,故答案為:變

小;

③由題干裝置圖可知,左側(cè)為陽極,右側(cè)為陰極,電解池中陰離子移向陽極,陽離子

移向陰極,故離子交換膜a為陰離子交換膜,S。:移向陽極區(qū),離子交換膜b為陽離

子交換膜,K+進(jìn)入陰極區(qū),A為HZSOQB為。2,C為H2,D為KOH,故答案為:

H2s°4;陽;

⑵①燃料電池中燃料在負(fù)極失電子,則酸性條件下,C2H6失電子生成CO2,其電極方

+

程式為:C2H6+4H2O-14e-=2CO2+14H,故答案為:

-+

C2?Hofi+4HZ.O-14e2CO,2+14H;?

②若X、Y都是石墨,A是Na2s04溶液,X電極和電源的正極相連,為陽極,氫氧根

離子放電生成氧氣,電極反應(yīng)式為40H--4e--C>2+2H2O或

2H2O-4e=O2T+4H-,和電源的負(fù)極相連的電極Y極是陰極,該電極上氫離子發(fā)

生得電子的還原反應(yīng),即2H++2e--凡個(gè),所以該電極附近氫氧根濃度增大,堿性

增強(qiáng),滴入幾滴石蕊試液會(huì)變紅,故答案為:4OIT-4e-『。2「+2凡。或

+

2H2O-4e—O2T+4H;電極表面有氣泡產(chǎn)生,附近溶液變紅;

③電鍍時(shí),鍍層金屬作陽極,鍍件作陰極,故若使用銅棒、鐵質(zhì)鑰匙等材料用該裝置

實(shí)現(xiàn)在鐵質(zhì)鑰匙表面鍍一層金屬銅,CuSC)4溶液作電解液,則乙池中:鐵質(zhì)鑰匙應(yīng)放

在Y極做陰極,此時(shí)陽極反應(yīng)為:Cu-2e--Cu2+,陰極反應(yīng)為:

Cu2++2e--Cu,故電鍍一段時(shí)間后,CuSC)4溶液濃度不變,故答案為:Y;不變;

④乙池中,若X、Y都是石墨,A是足量AgNC)3溶液,體積為2L,電解一段時(shí)間后,

甲池消耗L12LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),根據(jù)電極反應(yīng)可知:甲池中消耗氧氣的電極反應(yīng)

+

為:。2+4-+415+-2凡0,乙池中陽極反應(yīng)式為:2H2O-4e--O2T+4H,陰

++

極反應(yīng)式為:Ag+e--Ag,電子守恒可知,?(H)=4/2(O2)=4x

J2L=0.2mol,則乙池溶液的H+濃度為粵=01mo

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