高考化學(xué)真題分類匯編 化學(xué)反應(yīng)與能量含解析
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1、化學(xué)高考題分類目錄 F單元 化學(xué)反應(yīng)與能量 F1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 6. [2014·重慶卷] 已知:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol-1 2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1 H—H、OO和OH鍵的鍵能分別為436 kJ·mol-1、496 kJ·mol-1和462 kJ·mol-1,則a為() A.-332 B.-118 C.+350 D.+130 6.D[解析] 依題意有: ①C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol-1 ②2C(s)+O2(g
2、)===2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1 根據(jù)蓋斯定律②-2×即得2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-(220+2a) kJ·mol-1。由于反應(yīng)熱等于斷裂舊化學(xué)鍵吸收的能量與形成新化學(xué)鍵釋放的能量的差值, 則496 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1-2×2×462 kJ·mol-1=-(220+2a) kJ·mol-1,解得a=130。 7. [2014·浙江卷] 下列說法不正確的是( ) A.光催化還原水制氫比電解水制氫更節(jié)能環(huán)保、更經(jīng)濟(jì) B.氨氮廢水(含NH及NH3)可用化學(xué)氧化法或電化學(xué)氧化法處理 C.某種化學(xué)檢測技術(shù)具
3、有極高的靈敏度,可檢測到單個(gè)細(xì)胞(V≈10-12 L)內(nèi)的數(shù)個(gè)目標(biāo)分子,據(jù)此可推算該檢測技術(shù)能測量細(xì)胞內(nèi)濃度約為10-12~10-11mol·L-1的目標(biāo)分子 D.向汽油中添加甲醇后,該混合燃料的熱值不變 7.D [解析] 電解水會(huì)消耗大量的電能,故光催化還原水制氫比電解水制氫更節(jié)能環(huán)保、更經(jīng)濟(jì),A項(xiàng)正確;化學(xué)氧化法和電化學(xué)氧化法均可以將NH和NH3中-3價(jià)的N元素氧化為0價(jià)的氮元素,B項(xiàng)正確;單個(gè)細(xì)胞的V≈10-12 L,所以1 L待測成分中含有1012個(gè)細(xì)胞,其物質(zhì)的量為mol,由此可知該檢測技術(shù)能測量細(xì)胞內(nèi)濃度約為10-12~10-11 mol·L-1的目標(biāo)分子,C項(xiàng)正確;甲醇與汽
4、油所具有的化學(xué)能不同,故向汽油中添加甲醇后,該混合燃料的熱值改變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9. [2014·新課標(biāo)全國卷Ⅰ] 已知分解1 mol H2O2放出熱量98 kJ。在含少量I-的溶液中,H2O2分解的機(jī)理為 H2O2+I(xiàn)-―→H2O+I(xiàn)O- 慢 H2O2+I(xiàn)O-―→H2O+O2+I(xiàn)- 快 下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是( ) A.反應(yīng)速率與I-濃度有關(guān) B.IO-也是該反應(yīng)的催化劑 C.反應(yīng)活化能等于98 kJ·mol-1 D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2) 9.A [解析] H2O2的分解反應(yīng)主要由慢反應(yīng)決定,且I-濃度越大反應(yīng)速率越快,A項(xiàng)正確;合并題中兩
5、反應(yīng),可知I-為催化劑,而IO-為中間產(chǎn)物,B項(xiàng)錯(cuò)誤;1 mol H2O2分解時(shí)反應(yīng)熱為-98 kJ·mol-1,并不是活化能,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系可確定v(H2O2)= v(H2O)= 2v(O2),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 10. [2014·安徽卷] 臭氧是理想的煙氣脫硝試劑,其脫硝反應(yīng)為2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),若反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,下列由該反應(yīng)相關(guān)圖像作出的判斷正確的是( ) A B 升高溫度,平衡常數(shù)減小 0~3s內(nèi),反應(yīng)速率為 v(NO2)=0.2mol·L-1 C D t1時(shí)僅加入催化劑,平衡正向移動(dòng) 達(dá)平衡時(shí),
6、僅改變x,則x為c(O2) 10.A [解析] 由反應(yīng)過程的能量變化圖可知正反應(yīng)為放熱反應(yīng),因此升高溫度,反應(yīng)逆向進(jìn)行,平衡常數(shù)減小,A項(xiàng)正確;0~3 s內(nèi),v(NO2)=(1.0 mol/L-0.4 mol/L)÷3 s=0.2 mol·L-1·s-1,B項(xiàng)錯(cuò)誤;加入催化劑,正、逆反應(yīng)速率同等程度加快,平衡不移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;達(dá)到平衡時(shí),增加c(O2)平衡逆向移動(dòng),NO2的轉(zhuǎn)化率減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 31. [2014·廣東卷] 用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng),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(jì)的新型燃燒技術(shù)。反應(yīng)①為主反應(yīng),反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。 ①CaSO
7、4(s)+CO(g)CaS(s)+CO2(g) ΔH1=-47.3 kJ·mol-1 ②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH2=+210.5 kJ·mol-1 ③CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH3=-86.2 kJ·mol-1 (1)反應(yīng)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(yīng)①~③的平衡常數(shù)的對數(shù)lg K隨反應(yīng)溫度T的變化曲線如圖所示。結(jié)合各反應(yīng)的ΔH,歸納lg K~T曲線變化規(guī)律: a._______
8、_; b.________。 (3)向盛有CaSO4的真空恒容密閉容器中充入CO,反應(yīng)①于900 ℃達(dá)到平衡,c平衡(CO)=8.0×10-5mol·L-1,計(jì)算CO的轉(zhuǎn)化率(忽略副反應(yīng),結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 (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(yīng)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(yīng),可再生CaSO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________,在一定條件下,CO2可與對二甲苯反應(yīng),在其苯環(huán)上引入一個(gè)羧基,產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為_____
9、___。 31.(1)4ΔH1+ΔH2+2ΔH3 (2)a.放熱反應(yīng), lg K隨T增大而減??;吸熱反應(yīng), lg K隨T增大而增大 b.焓變越大,lgK隨T的變化程度越大 (3)99% (4)Ca(ClO)2(或KClO3、KMnO4等氧化性物質(zhì)) (5)CaS+2O2CaSO4 [解析] (1)將給定的三個(gè)熱化學(xué)方程式按照①×4+②+③×2相加可得目標(biāo)方程式,故ΔH=4ΔH1+ΔH2+2ΔH3。 (2)反應(yīng)①為放熱反應(yīng),由圖可看出,隨著溫度的升高,放熱反應(yīng)的平衡常數(shù)的對數(shù)在減小,故曲線Ⅰ表示反應(yīng)③,曲線Ⅱ表示反應(yīng)②。 (3)設(shè)開始時(shí)c(CO)=a,轉(zhuǎn)化的c(C
10、O)=x,則a-x=8.0×10-5 mol·L-1。根據(jù)方程式可知,生成的c(CO2)= x,平衡常數(shù)K=== 。由圖示可知,在900 ℃時(shí),lg K=2,K=100,則x=8.0×10-3 mol·L-1,故CO的轉(zhuǎn)化率=×100%≈99%。 (4)由于CO2氣體中主要含有SO2氣體,該氣體具有比較強(qiáng)的還原性,故可加入具有氧化性的物質(zhì)來除去,該氧化性的物質(zhì)有Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4等。(5)由于要求原子利用率為100%,故反應(yīng)類型屬于化合反應(yīng),可將CaS在高溫下與O2反應(yīng)制取CaSO4,反應(yīng)的方程式為CaS+2O2CaSO4;對二甲苯的結(jié)構(gòu)簡式為 苯環(huán)上只有一類
11、氫原子,故在苯環(huán)上引入1個(gè)羧基,產(chǎn)物僅有1種, 其結(jié)構(gòu)為 26. [2014·新課標(biāo)全國卷Ⅱ] 在容積為1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g),隨溫度升高,混合氣體的顏色變深。 回答下列問題: (1)反應(yīng)的ΔH________0(填“大于”或“小于”);100 ℃時(shí),體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如圖所示。在0~60 s時(shí)段,反應(yīng)速率v(N2O4)為________mol·L-1·s-1;反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為________。 (2)100 ℃時(shí)達(dá)平衡后,改變反應(yīng)溫度為T,c(N2O4)以0.002 0 mol·
12、L-1·s-1的平均速率降低,經(jīng)10 s又達(dá)到平衡。 ①T________100 ℃(填“大于”或“小于”),判斷理由是____________________________。 ②列式計(jì)算溫度T時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K2:_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)溫度T時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后,將反應(yīng)容器的容積減少一半,平衡向________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng),判斷理由是___________
13、_______________________________________ ________________________________________________________________________。 26.(1)大于 0.001 0 0.36 mol·L-1 (2)①大于 反應(yīng)正方向吸熱,反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行,故溫度升高 ②平衡時(shí),c(NO2)=0.120 mol·L-1+0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s×2=0.16 mol·L-1 c(N2O4)=0.040 mol·L-1-0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s=0.020
14、mol·L-1 K2==1.3 mol·L-1 (3)逆反應(yīng) 對氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) [解析] (1)依題意知,溫度升高,混合氣體的顏色加深,說明平衡向生成NO2的正反應(yīng)方向移動(dòng),即正反應(yīng)是吸熱反應(yīng);根據(jù)圖像0~60 s時(shí)段,NO2的物質(zhì)的量濃度變化為0.060 mol·L-1,根據(jù)公式v=即可計(jì)算出速率;根據(jù)圖像可知NO2的平衡濃度為0.120 mol·L-1,N2O4的平衡濃度為0.040 mol·L-1,根據(jù)K=可計(jì)算出平衡常數(shù)K1。(2)①根據(jù)題意知,改變反應(yīng)溫度為T后,反應(yīng)速率降低,故為降低溫度,即T小于100 ℃;②根據(jù)題意知,再次達(dá)到平衡后N2
15、O4的濃度減小,Δc=v·Δt=0.002 0 mol·L·s-1×10 s=0.02 mol·L-1,則NO2的濃度增加0.040 mol·L-1,即達(dá)到新平衡時(shí)N2O4的濃度為0.020 mol·L-1,NO2的濃度為0.160 mol·L-1,據(jù)K=可計(jì)算出平衡常數(shù)K2。(3)溫度為T時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,將反應(yīng)容器減小一半,即增大壓強(qiáng)。其他條件不變時(shí),增大壓強(qiáng),平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng),即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。 8.[2014·海南卷] 某反應(yīng)過程能量變化如圖所示,下列說法正確的是( ) A.反應(yīng)過程a有催化劑參與 B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),熱效應(yīng)等于ΔH C.改變催化劑,可改
16、變該反應(yīng)的活化能 D.有催化劑條件下,反應(yīng)的活化能等于E1+E2 8.BC [解析] a過程的活化能比b過程的高,故反應(yīng)過程b有催化劑參與,A項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)生成物所具有的能量比反應(yīng)物的低,且由圖標(biāo)信息可知二者能量的量值之差為ΔH,B項(xiàng)正確;不同催化劑的催化效率不同,故改變催化劑,可改變該反應(yīng)的活化能,C項(xiàng)正確;在有催化劑的條件下,該反應(yīng)的活化能等于E1,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 F2 反應(yīng)熱的計(jì)算與重要的反應(yīng)熱 4.[2014·海南卷] 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,氣態(tài)分子斷開1 mol化學(xué)鍵的焓變稱為鍵焓。已知H—H、H—O和O===O鍵的鍵焓ΔH分別為436 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1和49
17、5 kJ·mol-1。下列熱化學(xué)方程式正確的是( ) A.H2O(g)===H2+O2(g) ΔH=-485 kJ·mol-1 B.H2O(g)===H2(g)+O2(g) ΔH=+485 kJ·mol-1 C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=+485 kJ·mol-1 D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-485 kJ·mol-1 4.D [解析] 化學(xué)反應(yīng)的焾變等于反應(yīng)物總鍵焓與生成物總鍵焓的差,由此可確定D項(xiàng)正確。 6.[2014·重慶卷] 已知:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol-1 2
18、C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1 H—H、OO和OH鍵的鍵能分別為436 kJ·mol-1、496 kJ·mol-1和462 kJ·mol-1,則a為() A.-332 B.-118 C.+350 D.+130 6.D[解析] 依題意有: ①C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol-1 ②2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1 根據(jù)蓋斯定律②-2×即得2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-(220+2a) kJ·mol-1。由于反應(yīng)熱等于斷裂舊化學(xué)鍵吸
19、收的能量與形成新化學(xué)鍵釋放的能量的差值, 則496 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1-2×2×462 kJ·mol-1=-(220+2a) kJ·mol-1,解得a=130。 7. [2014·天津卷] 元素單質(zhì)及其化合物有廣泛用途,請根據(jù)周期表中第三周期元素相關(guān)知識(shí)回答下列問題: (1)按原子序數(shù)遞增的順序(稀有氣體除外),以下說法正確的是________。 a.原子半徑和離子半徑均減小 b.金屬性減弱,非金屬性增強(qiáng) c.氧化物對應(yīng)的水化物堿性減弱,酸性增強(qiáng) d.單質(zhì)的熔點(diǎn)降低 (2)原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相同的元素名稱為________,氧化性最
20、弱的簡單陽離子是________。 (3)已知: 化合物 MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3 類型 離子化合物 離子化合物 離子化合物 共價(jià)化合物 熔點(diǎn)/℃ 2800 2050 714 191 工業(yè)制鎂時(shí),電解MgCl2而不電解MgO的原因是__________________________________; 制鋁時(shí),電解Al2O3而不電解AlCl3的原因是______________________________。 (4)晶體硅(熔點(diǎn)1410 ℃)是良好的半導(dǎo)體材料。由粗硅制純硅過程如下: Si(粗)SiCl4SiCl4(純)Si(純)
21、 寫出SiCl4的電子式:________________;在上述由SiCl4制純硅的反應(yīng)中,測得每生成1.12 kg純硅需吸收a kJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)P2O5是非氧化性干燥劑,下列氣體不能用濃硫酸干燥,可用P2O5干燥的是________。 a.NH3 b.HI c.S
22、O2 d.CO2 (6)KClO3可用于實(shí)驗(yàn)室制O2,若不加催化劑,400 ℃時(shí)分解只生成兩種鹽,其中一種是無氧酸鹽,另一種鹽的陰陽離子個(gè)數(shù)比為1∶1。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________________________________________________。 7.(1)b (2)氬 Na+(或鈉離子) (3)MgO的熔點(diǎn)高,熔融時(shí)耗費(fèi)更多能源,增加生產(chǎn)成本 AlCl3是共價(jià)化合物,熔融態(tài)難導(dǎo)電 (4) SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g) ΔH=+0.025a kJ·mol-1 (5)b (
23、6)4KClO3KCl+3KClO4 [解析] (1)除稀有氣體外,第三周期元素隨原子序數(shù)的遞增原子半徑逐漸減小,而離子半徑不一定減小,如r(Na+)<r(Cl-),a錯(cuò)誤;同一周期的主族元素隨原子序數(shù)的遞增,金屬性減弱,非金屬性增強(qiáng),b正確;同周期主族元素從左至右,最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物堿性減弱,酸性增強(qiáng),c錯(cuò)誤;單質(zhì)的熔點(diǎn)不一定降低,如Na的熔點(diǎn)低于Mg、Al等的熔點(diǎn),d錯(cuò)誤。(2)第三周期元素的原子核外有三個(gè)電子層,次外層電子數(shù)為8,故該元素原子最外層的電子數(shù)也為8,該元素為氬;簡單離子的氧化性越弱,對應(yīng)單質(zhì)的還原性越強(qiáng),元素的金屬性越強(qiáng),第三周期中金屬性最強(qiáng)的元素是Na,因此Na+
24、的氧化性最弱。(3)由題給數(shù)據(jù)表知,MgO的熔點(diǎn)比MgCl2的熔點(diǎn)高,MgO熔融時(shí)耗費(fèi)更多能源,增加成本;AlCl3是共價(jià)化合物,熔融態(tài)時(shí)不電離,難導(dǎo)電,故冶煉鋁不能用電解AlCl3的方法。(4)SiCl4屬于共價(jià)化合物,其電子式為;由SiCl4制純硅的化學(xué)方程式為SiCl4(l)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g),生成1.12 kg即40 mol純硅吸收a kJ熱量,則生成1 mol純硅需吸收0.025a kJ熱量。(5)NH3是堿性氣體,既不能用濃硫酸干燥,也不能用P2O5干燥;HI是具有還原性的酸性氣體,可用P2O5干燥,但不能用濃硫酸干燥;SO2、CO2既能用濃硫酸干燥,又能用P
25、2O5干燥,綜上分析,正確答案為b。(6)KClO3(Cl的化合價(jià)為+5價(jià))受熱分解生成的無氧酸鹽是KCl,另一含氧酸鹽中氯元素的化合價(jià)必須比+5價(jià)高,可能為+6價(jià)或+7價(jià),若為+6價(jià),形成的鹽中陰陽離子個(gè)數(shù)比不可能為1∶1,只能是+7價(jià),故該含氧酸鹽為KClO4,據(jù)此可寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。 28.(15分)[2014·新課標(biāo)全國卷Ⅰ] 乙醇是重要的有機(jī)化工原料,可由乙烯氣相直接水合法生產(chǎn)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(yīng)生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________________
26、_________________。 (2)已知: 甲醇的脫水反應(yīng) 2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1=-23.9 kJ·mol-1 甲醇制烯烴的反應(yīng) 2CH3OH(g)===C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-29.1 kJ·mol-1 乙醇的異構(gòu)化反應(yīng) C2H5OH(g)===CH3OCH3(g) ΔH3=+50.7 kJ·mol-1 則乙烯氣相直接水合反應(yīng)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(diǎn)是_______________________
27、_____________。 (3)如圖所示為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系[其中n(H2O)∶n(C2H4)=1∶1]。 ①列式計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=____________________(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。 ②圖中壓強(qiáng)(p1、p2、p3、p4)的大小順序?yàn)開___,理由是___________________。 ③氣相直接水合法常采用的工藝條件為:磷酸/硅藻土為催化劑,反應(yīng)溫度290 ℃、壓強(qiáng)6.9 MPa,n(H2O)∶n(C2H4)=0.6∶1。乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%,若要進(jìn)一步提高乙烯轉(zhuǎn)化率
28、,除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外,還可采取的措施有________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
28.(1)C2H4+H2SO4―→C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O―→C2H5OH+H2SO4 (2)-45.5 污染小、腐蝕性小等 (3)①==
=0.07(MPa)-1②p1 29、升高乙烯轉(zhuǎn)化率提高
③將產(chǎn)物乙醇液化移去 增加n(H2O)∶n(C2H4)比
[解析] (1)根據(jù)題中信息可寫出由乙烯與濃硫酸間接水合法制乙醇的反應(yīng)為C2H4+H2SO4―→C2H5OSO3H 和C2H5OSO3H+H2O―→C2H5OH+H2SO4。(2)根據(jù)蓋斯定律①-②-③得:C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g) ΔH=-45.5 kJ·mol-1。間接水合法中用到濃硫酸等強(qiáng)腐蝕性物質(zhì),與其相比直接水合法具有污染小、腐蝕性小等優(yōu)點(diǎn)。(3)①設(shè)起始時(shí)C2H4和H2O(g)的物質(zhì)的量均為n,根據(jù)C2H4的轉(zhuǎn)化率為20%,則平衡時(shí)C2H4、H2O(g)和C2H5OH的物質(zhì)的 30、量分別為80%n、80%n和20%n,則Kp====0.07(MPa)-1。②增大壓強(qiáng),平衡將正向移動(dòng),能提高C2H4的轉(zhuǎn)化率,即壓強(qiáng)p1<p2<p3<p4。③為了使平衡正向移動(dòng),還可以將乙醇液化及時(shí)分離,或增大n (H2O):n (C2H4) 之比等措施。
25.[2014·安徽卷] Na、Cu、O、Si、S、Cl是常見的六種元素。
(1)Na位于元素周期表第________周期第________族;S的基態(tài)原子核外有________個(gè)未成對電子;Si的基態(tài)原子核外電子排布式為________________________。
(2)用“>”或“<”填空:
第一電離能
離子 31、半徑
熔點(diǎn)
酸性
Si____S
O2-____Na+
NaCl____Si
H2SO4____HClO4
(3)CuCl(s)與O2反應(yīng)生成CuCl2(s)和一種黑色固體。在25 ℃、101 kPa下,已知該反應(yīng)每消耗1 mol CuCl(s),放熱44.4 kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
32、
(4)ClO2常用于水的凈化,工業(yè)上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。寫出該反應(yīng)的離子方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:________________________________________________________________________。
25.(1)三?、?A 2 1s22s22p63s23p2
(2)
<
>
<
<
(3)4CuCl(s)+O2(g)===2CuCl2(s)+2CuO(s)
ΔH=-177.6 kJ·mol-1(合理答案均可)
(4)2ClO+C2e-l2===2ClO2+2Cl-(合理答案均可)
[解析] ( 33、1)Na核外電子分三層排布且最外層電子數(shù)為1,位于周期表的第三周期ⅠA族;S的價(jià)層電子排布為3s23p4,利用洪特規(guī)則和泡利不相容原理可知S的基態(tài)原子核外有2個(gè)未成對電子;依據(jù)能量最低原理以及洪特規(guī)則和泡利不相容原理,14號(hào)元素Si的基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p2。(2)非金屬性Si<S,因此第一電離能Si<S;核外電子排布相同的簡單離子,核電荷數(shù)越大離子半徑越小,離子半徑O2->Na+;離子晶體NaCl的熔點(diǎn)小于原子晶體單質(zhì)硅的熔點(diǎn);元素非金屬性越強(qiáng)其最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),酸性H2SO4<HClO4。(3)利用氧化還原反應(yīng)規(guī)律和原子守恒等可知,CuCl與O 34、2反應(yīng)得到氧化產(chǎn)物CuCl2,黑色產(chǎn)物必為還原產(chǎn)物CuO(同時(shí)也屬于氧化產(chǎn)物),由此可得反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:4CuCl(s)+O2(g)===2CuCl2(s)+2CuO(s) ΔH=-177.6 kJ/mol。(4)Cl2將ClO氧化為ClO2,自身被還原為Cl-,由此可得反應(yīng)的離子方程式,并可標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
23. [2014·福建卷] 元素周期表中第ⅦA族元素的單質(zhì)及其化合物的用途廣泛。
(1)與氯元素同族的短周期元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________。
(2)能作為氯、溴、碘元素非金屬性(原子得電子能力)遞變規(guī)律的判斷依據(jù)是________(填序號(hào))。
a.Cl2、 35、Br2、I2的熔點(diǎn)
b.Cl2、Br2、I2的氧化性
c.HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性
d.HCl、HBr、HI的酸性
(3)工業(yè)上,通過如下轉(zhuǎn)化可制得KClO3晶體:
NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶體①完成Ⅰ中反應(yīng)的總化學(xué)方程式:
NaCl+H2O===NaClO3+________。
②Ⅱ中轉(zhuǎn)化的基本反應(yīng)類型是________________,該反應(yīng)過程能析出KClO3晶體而無其他晶體析出的原因是____________________________________。
(4)一定條件下,在水溶液中1 mol Cl-、ClO(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相 36、對大小如右圖所示。
①D是________(填離子符號(hào))。
②B→A+C反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________________(用離子符號(hào)表示)。
23.(1)(2)b、c(3)①NaCl+H2O===NaClO3+H2↑
②復(fù)分解反應(yīng)
室溫下,氯酸鉀在水中的溶解度明顯小于其他晶體
(4)①ClO②3ClO-(aq)===ClO(aq)+2Cl-(aq) ΔH=-117 kJ·mol-1
[解析] (1)與氯元素同族的短周期元素為F,F(xiàn)的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。
(2)Cl2、Br2、I2都是分子晶體,其熔點(diǎn)受分子間作用力影響,與非金屬性無關(guān),a項(xiàng)錯(cuò)誤;單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)則其元素的非 37、金屬性越強(qiáng),b項(xiàng)正確;非金屬性強(qiáng)弱可用氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性判斷,c項(xiàng)正確;鹵素氫化物的酸性可用來判斷氫原子與鹵素原子形成的共價(jià)鍵強(qiáng)弱,d項(xiàng)錯(cuò)誤。(3)①根據(jù)氧化還原反應(yīng)的化合價(jià)升降法配平可得:NaCl+3H2O===NaClO3+3H2↑;②步驟Ⅱ發(fā)生的反應(yīng)NaClO3+KCl===KClO3↓+NaCl↑,各元素的化合價(jià)沒有變化,則該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)。在室溫下,氯酸鉀在水中的溶解度小于其他晶體,則有氯酸鉀晶體析出而無其他晶體析出。(4)①從圖可知D中氯元素的化合價(jià)為+7,則D為ClO;②從圖中可知:A為Cl-,B為ClO-,C為ClO, B→A+C的氧化還原反應(yīng)用升降法配平可得該熱化學(xué)方程式 38、為3ClO-(aq)=== ClO (aq)+ 2Cl-(aq) ΔH=(63 kJ/mol+2×0)-3×60 kJ/mol=-117 kJ/mol。
28. [2014·全國卷] 化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5?;卮鹣铝袉栴}:
(1)已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔點(diǎn)為167 ℃。室溫時(shí)AX3與氣體X2反應(yīng)生成1 mol AX5,放出熱量123.8 kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為____________________________________________。
(2)反應(yīng)AX3(g)+X2(g)AX5(g)在容積為1 39、0 L的密閉容器中進(jìn)行。起始時(shí)AX3和X2均為0.2 mol。反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行,反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。
①列式計(jì)算實(shí)驗(yàn)a從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(AX5)=______________________。
②圖中3組實(shí)驗(yàn)從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(AX5)由大到小的次序?yàn)開___________(填實(shí)驗(yàn)序號(hào));與實(shí)驗(yàn)a相比,其他兩組改變的實(shí)驗(yàn)條件及判斷依據(jù)是:b________________________________________________,c____________________________________________。
40、③用p0表示開始時(shí)總壓強(qiáng),p表示平衡時(shí)總壓強(qiáng),α表示AX3的平衡轉(zhuǎn)化率,則α的表達(dá)式為______________;實(shí)驗(yàn)a和c的平衡轉(zhuǎn)化率:αa為________,αc為________。
28.(1)AX3(l)+X2(g)===AX5(s) ΔH=-123.8 kJ/mol (2)①=1.7×10-4 mol·L-1·min-1
解:開始時(shí)n0=0.4 mol,總壓強(qiáng)為160 kPa,平衡時(shí)總壓強(qiáng)為120 kPa,則n為=,
n=0.40 mol×=0.30 mol,
AX3(g)+X2(g)AX5(g)
起始時(shí)n0/mol:0.20 0.20 0
平衡時(shí)n/mo 41、l:0.20-x 0.20-xx
(0.20-x)+(0.20-x)+x=0.30
x=0.10
v(AX5)==1.7×10-4 mol·L-1·min-1
②bca 加入催化劑。反應(yīng)速率加快,但平衡點(diǎn)沒有改變 溫度升高。反應(yīng)速率加快,但平衡點(diǎn)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)(或反應(yīng)容器的容積和起始物質(zhì)的量未改變,但起始總壓強(qiáng)增大)?、郐粒?(1-) 50% 40%
[解析] (1)書寫熱化學(xué)方程式時(shí)要注意常溫下AX3呈液態(tài),AX5呈固態(tài)。(2)②由圖像知,達(dá)到平衡所需時(shí)間:a>c>b,所以反應(yīng)速率v(AX5)由大到小的順序?yàn)閎>c>a;與實(shí)驗(yàn)a相比,實(shí)驗(yàn)b先達(dá)到平衡,化學(xué)反應(yīng)速率快,但平衡點(diǎn)沒有 42、變化,說明實(shí)驗(yàn)b加入了催化劑;反應(yīng)為放熱反應(yīng),與實(shí)驗(yàn)a相比,實(shí)驗(yàn)c平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),且反應(yīng)速率加快,說明實(shí)驗(yàn)c改變的條件是升高溫度。
AX3(g)?。 2(g)AX5(g)
起始量(mol) 0.2 0.2 0
變化量(mol) xxx
平衡量(mol) 0.2-x 0.2-xx
則有=,解得x=,則AX3的轉(zhuǎn)化率為=2(1-);分別將實(shí)驗(yàn)a、c的p、p0的數(shù)據(jù)代入上式,得aa、ac分別為50%、40%。
5. [2013·海南卷] 已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:6C(s)+5H2(g 43、)+3N2(g)+9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1
2H2(g)+ O2(g)===2H2O(g) ΔH2
C(s)+ O2(g)===CO2(g) ΔH3
則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的ΔH為()
A.12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1
B.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
C.12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1
D.ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
5.A [解析] 將三個(gè)已知熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①、②、③,依據(jù)蓋斯定律,可得目標(biāo)熱化學(xué)方程式: 12×③+5×②-2×①,即ΔH=12 44、ΔH3+5ΔH2-2ΔH1,即選A。
10. [2014·江蘇卷] 已知:
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1
CO2(g)+C(s)===2CO(g) ΔH2
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH3
4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH4
3CO(g)+Fe2O3(s)===3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5
下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是( )
A.ΔH1>0,ΔH3<0 B.ΔH2>0,ΔH4>0
C.ΔH1=ΔH2+ΔH3 D.ΔH3=ΔH4+ΔH5
10.C [解析] C、CO的燃燒都是放熱反應(yīng),故ΔH1< 45、0、ΔH3<0,A項(xiàng)錯(cuò)誤;CO2與C生成CO的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則ΔH2>0;鐵的燃燒為放熱反應(yīng),則ΔH4<0,B項(xiàng)錯(cuò)誤;將第二、三個(gè)熱化學(xué)方程式相加可得第一個(gè)熱化學(xué)方程式,C項(xiàng)正確;將第五個(gè)熱化學(xué)方程式系數(shù)同時(shí)乘以2后與第四個(gè)熱化學(xué)方程式相加,再將系數(shù)同除以3可得第三個(gè)熱化學(xué)方程式,故ΔH3=,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
13. [2014·新課標(biāo)全國卷Ⅱ] 室溫下,將1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低,熱效應(yīng)為ΔH1,將1 mol的CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高,熱效應(yīng)為ΔH2;CuSO4·5H2O受熱分解的化學(xué)方程式為CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O 46、(l),熱效應(yīng)為ΔH3,則下列判斷正確的是( )
A.ΔH2>ΔH3
B.ΔH1<ΔH3
C.ΔH1+ΔH3=ΔH2
D.ΔH1+ΔH2>ΔH3
13.B [解析] 依題意CuSO4·5H2O(s)溶于水發(fā)生反應(yīng)CuSO4·5H2O(s)===Cu2+(aq)+SO(aq)+5H2O(l) ΔH1>0;CuSO4溶于水發(fā)生反應(yīng)CuSO4(s)===Cu2+(aq)+SO(aq) ΔH2<0;根據(jù)蓋斯定律有:CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l),ΔH3=ΔH1-ΔH2>0。ΔH2-ΔH3=2ΔH2-ΔH1<0,A項(xiàng)錯(cuò)誤;ΔH3-ΔH1=-ΔH2>0,B項(xiàng)正 47、確;ΔH3=ΔH1-ΔH2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;ΔH1+ΔH2-ΔH3=2ΔH2<0,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
11. [2014·四川卷] 污染物的有效去除和資源的充分利用是化學(xué)造福人類的重要研究課題。某研究小組利用軟錳礦(主要成分為MnO2,另含有少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物)作脫硫劑,通過如下簡化流程既脫除燃煤尾氣中的SO2,又制得電池材料MnO2(反應(yīng)條件已省略)。
請回答下列問題:
(1)上述流程脫硫?qū)崿F(xiàn)了____(選填下列字母編號(hào))。
A.廢棄物的綜合利用
B.白色污染的減少
C.酸雨的減少
(2)用MnCO3能除去溶液中的Al3+和Fe3+,其原因是_________________ 48、_______________。
(3)已知:25 ℃、101 kPa時(shí),
Mn(s)+O2(g)===MnO2(s) ΔH=-520 kJ/mol
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-297 kJ/mol
Mn(s)+S(s)+2O2(g)===MnSO4(s)
ΔH=-1065 kJ/mol
SO2與MnO2反應(yīng)生成無水MnSO4的熱化方程式是____________________________________。
(4)MnO2可作超級(jí)電容器材料。用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2,其陽極的電極反應(yīng)式是_________________________ 49、_______。
(5)MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料。堿性鋅錳電池放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式是________________。
(6)假設(shè)脫除的SO2只與軟錳礦漿中的MnO2反應(yīng)。按照圖示流程,將a m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)含SO2的體積分?jǐn)?shù)為b%的尾氣通入礦漿,若SO2的脫除率為89.6%,最終得到MnO2的質(zhì)量為c kg,則除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質(zhì)時(shí),所引入的錳元素相當(dāng)于MnO2________kg。
11.(1)A、C
(2)消耗溶液中的酸,促進(jìn)Al3+和Fe3+水解生成氫氧化物沉淀
(3)MnO2(s)+SO2(g)===MnSO4(s)
ΔH=-248 kJ/mol
(4) 50、Mn2++2H2O-2e-===MnO2+4H+
(5)MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-
(6)
[解析] (1)脫硫的目的是減少產(chǎn)生SO2,進(jìn)而減少酸雨的產(chǎn)生,同時(shí)可對廢棄物綜合利用。則A、C項(xiàng)符合題意。(2)加入MnCO3消耗溶液中的H+,促使Al3+和Fe3+的水解平衡正向移動(dòng),生成氫氧化物沉淀除去。(3)將已知3個(gè)熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①②③,根據(jù)蓋斯定律,可知:MnO2(s)+ SO2 (g)===MnSO4(s) ΔH=③-(①+②)=-248 kJ/mol。(4)電解池中陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),則用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2,則陽極是Mn2 51、+放電,其陽極電極反應(yīng)式為Mn2++2H2O-2e-===MnO2 + 4H+。(5)原電池中正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),在堿性鋅錳電池放電時(shí),正極是二氧化錳得到電子,則正極電極反應(yīng)式為MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-。(6)KMnO4與MnSO4反應(yīng)生成MnO2的質(zhì)量為c kg,根據(jù)氧化還原反應(yīng)化合價(jià)升降法配平的關(guān)系式為:
2KMnO4+3MnSO4~5MnO2
3 mol 5 mol
x mol
求得:x= mol(MnSO4總的物質(zhì)的量)
MnO2+ SO2=== MnSO4
1 mol 1 mol
mol y
求 52、得:y=0.4ab mol
除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質(zhì)時(shí),所引入的錳相當(dāng)于MnO2的物質(zhì)的量=x-y= mol-0.4ab mol,則所引入的錳相當(dāng)于MnO2的質(zhì)量=( mol-0.4ab mol)×= kg。
F3 原電池原理
11. [2014·浙江卷] 鎳氫電池(NiMH)目前已經(jīng)成為混合動(dòng)力汽車的一種主要電池類型,NiMH中的M表示儲(chǔ)氫金屬或合金,該電池在充電過程中的總反應(yīng)方程式是Ni(OH)2+M===NiOOH+MH。
已知:6NiOOH+NH3+H2O+OH-===6Ni(OH)2+NO
下列說法正確的是( )
A.NiMH電池放電過程中,正極的電極反應(yīng) 53、式為NiOOH+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-
B.充電過程中OH-從陽極向陰極遷移
C.充電過程中陰極的電極反應(yīng)式:H2O+M+e-===MH+OH-,H2O中的H被M還原
D.NiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液
11.A [解析] 放電時(shí)正極發(fā)生的是得電子的還原反應(yīng),A項(xiàng)正確;充電時(shí)陰離子移向陽極,B錯(cuò)項(xiàng)誤;充電時(shí),被還原的是氫元素,生成的H2被儲(chǔ)氫合金M吸收起來,M不參與反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)?NiOOH + NH3 + H2O+OH-===6Ni(OH)2 + NO,故NiMH電池中不可以同時(shí)使用KOH溶液、氨水,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6. [2014·天津卷 54、] 已知:
鋰離子電池的總反應(yīng)為
LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2
鋰硫電池的總反應(yīng)2Li+SLi2S
有關(guān)上述兩種電池說法正確的是( )
A.鋰離子電池放電時(shí), Li+向負(fù)極遷移
B.鋰硫電池充電時(shí),鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)
C.理論上兩種電池的比能量相同
D.下圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電
6.B [解析] 電池工作時(shí),陽離子(Li+)向正極遷移,A項(xiàng)錯(cuò)誤;鋰硫電池充電時(shí),鋰電極上發(fā)生Li+得電子生成Li的還原反應(yīng),B項(xiàng)正確;兩種電池負(fù)極材料不同,故理論上兩種電池的比能量不相同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)電池總反應(yīng)知,生成碳的反應(yīng)是氧化反應(yīng),因此碳電極作電池的負(fù)極, 55、而鋰硫電池中單質(zhì)鋰作電池的負(fù)極,給電池充電時(shí),電池負(fù)極應(yīng)接電源負(fù)極,即鋰硫電池的鋰電極應(yīng)與鋰離子電池的碳電極相連,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
12.[ 2014·新課標(biāo)全國卷Ⅱ] 2013年3月我國科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.a(chǎn)為電池的正極
B.電池充電反應(yīng)為LiMn2O4===Li1-xMn2O4+xLi
C.放電時(shí),a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化
D.放電時(shí),溶液中Li+從b向a遷移
12.C [解析] 根據(jù)題給裝置圖判斷,Li金屬電極b電極為原電池的負(fù)極,電極反應(yīng)式為Li-e-===Li+,則a為電池的正極,A項(xiàng)正確;a電極的電極反應(yīng)式為L 56、i1-xMn2O4+xLi+===LiMn2O4,則充電時(shí)的反應(yīng)為LiMn2O4===Li1-xMn2O4+xLi,B項(xiàng)正確;放電時(shí)a極中是錳的化合價(jià)發(fā)生變化,C項(xiàng)錯(cuò)誤;帶正電荷的陽離子移向電源的正極,D項(xiàng)正確。
11.[2014·江蘇卷] 下列有關(guān)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(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH>0
C.加熱0.1 mol·L-1Na2CO3溶液,CO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(yīng)(ΔH<0),加入少量濃硫酸并加熱,該反應(yīng)的反應(yīng) 57、速率和平衡常數(shù)均增大
11.C [解析] 海輪的外殼是鋼鐵,因鐵比銅活潑,海輪外殼上附著銅塊后形成原電池,鐵作負(fù)極,會(huì)加速海輪外殼的腐蝕,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),反應(yīng)ΔS<0,若反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,則ΔH-TΔS<0,故反應(yīng)的ΔH<0,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于鹽類的水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度能增大CO的水解程度,溶液中c(OH-)增大,溶液pH增大,C項(xiàng)正確;濃硫酸是酯化反應(yīng)的催化劑,加入少量濃硫酸使反應(yīng)速率增大,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),一段時(shí)間后混合體系溫度升高,平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.[2013·海南卷] Mg-AgCl電池是一種能被海水激活的一次性貯備電池,電池反應(yīng)方 58、程式為2AgCl+ Mg === Mg2++ 2Ag +2Cl-。有關(guān)該電池的說法正確的是( )
A.Mg為電池的正極
B.負(fù)極反應(yīng)為AgCl+e-===Ag+Cl-
C.不能被KCl 溶液激活
D.可用于海上應(yīng)急照明供電
4.D [解析] 根據(jù)電池反應(yīng)方程式:2AgCl+ Mg===Mg2++2Ag+2Cl-可知Mg為還原劑,是負(fù)極,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;負(fù)極失電子,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;可用KCl溶液激活是指電解質(zhì)溶液可用KCl 溶液代替,C項(xiàng)錯(cuò)誤。
9.[2014·全國卷] 如圖所示是在航天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)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(guān)說法不正確的是( )
59、
A.放電時(shí)正極反應(yīng)為NiOOH+H2O+e-―→Ni(OH)2+OH-
B.電池的電解液可為KOH溶液
C.充電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為MH+OH-―→H2O+M+e-
D.MH是一類儲(chǔ)氫材料,其氫密度越大,電池的能量密度越高
9.C [解析] 電池放電時(shí)正極發(fā)生還原反應(yīng),A項(xiàng)正確;電池正極反應(yīng)物為NiOOH,所以電解質(zhì)溶液須為堿性電解質(zhì)溶液,可為KOH溶液,B項(xiàng)正確;充電時(shí),該電池負(fù)極作陰極,發(fā)生得電子的還原反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;MH中氫密度越大,其化學(xué)能密度越高,電池的能量密度越高,D項(xiàng)正確。
16.[2014·海南卷] 鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良,是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示,其 60、中電解質(zhì)LiClO4,溶于混合有機(jī)溶劑中,Li+通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。 回答下列問題:
(1)外電路的電流方向是由________極流向________極。(填字母)
(2)電池正極反應(yīng)式為__________________________。
(3)是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑?________(填“是”或“否”),原因是________________________________________________。
(4)MnO2可與KOH和KClO3在高溫下反應(yīng),生成K2MnO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________ 61、_______________。K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO2和MnO2的物質(zhì)的量之比為________。
16.(1)b a
(2)MnO2+e-+Li+===LiMnO2
(3)否 電極Li是活潑金屬,能與水反應(yīng)
(4)3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O 2∶1
[解析] (1)該電池工作時(shí)Li失去電子作負(fù)極、MnO2得到電子作正極,故外電路的電流方向是由b極流向a極。(2)電池正極上MnO2得到電子,其中+4價(jià)的Mn元素變?yōu)椋?價(jià),由此可以寫出電池的正極反應(yīng)式為MnO2+e-+Li+===LiMnO2。(3)由于Li易與水反應(yīng),故不能 62、用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑。(4) 因錳元素價(jià)態(tài)升高,故KClO3被還原為KCl,故可將方程式先寫成:MnO2+KOH+KClO3―→K2MnO4+KCl,依得失電子守恒得:3MnO2+KOH+KClO4―→3K2MnO4+KCl,再根據(jù)質(zhì)量守恒知KOH前應(yīng)該配6,右側(cè)還有“3H2O”。K2MnO4(Mn為+6價(jià))在酸性溶液中歧化,生成KMnO4(錳為+7價(jià))和MnO2(錳為+4價(jià))。由氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可知生成的KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為2∶1。
28.[2014·安徽卷] 某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素,將混合均勻的新制鐵粉和炭粉置于錐形瓶 63、底部,塞上瓶塞(如圖所示)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液,同時(shí)測量容器中的壓強(qiáng)變化。
(1)請完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格):
編號(hào)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
炭粉/g
鐵粉/g
醋酸/%
①
為以下實(shí)驗(yàn)作參照
0.5
2.0
90.0
②
醋酸濃度的影響
0.5
36.0
③
0.2
2.0
90.0
(2)編號(hào)①實(shí)驗(yàn)測得容器中的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖(a)所示。t2時(shí),容器中壓強(qiáng)明顯小于起始?jí)簭?qiáng),其原因是鐵發(fā)生了________腐蝕,請?jiān)趫D(b)中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時(shí)電子的流動(dòng)方向;此時(shí),炭粉表面發(fā)生了________(填“氧化”或“還原”)反 64、應(yīng),其電極反應(yīng)式是__________。
(a) (b)
(3)該小組對圖(a)中0~t1時(shí)壓強(qiáng)變大的原因提出了如下假設(shè),請你完成假設(shè)二:
假設(shè)一:發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體;
假設(shè)二:________;
……
(4)為驗(yàn)證假設(shè)一,某同學(xué)設(shè)計(jì)了檢驗(yàn)收集的氣體中是否含有H2的方案。請你再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)一,寫出實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論。
28.(1)
編號(hào)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
炭粉/g
鐵粉/g
醋酸/%
②
2.0
③
炭粉含量的影響
(2)吸氧 還原 2H2O+O2+4e-===4OH-(或4H++O2-4e-= 65、==2H2O)
(3)反應(yīng)放熱,溫度升高
(4)
實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程):
①藥品用量和操作同編號(hào)①實(shí)驗(yàn)(多孔橡皮塞增加進(jìn)、
出導(dǎo)管);
②通入氬氣排凈瓶內(nèi)空氣;
③滴入醋酸溶液,同時(shí)測量瓶內(nèi)壓強(qiáng)變化(也可測溫度
變化,檢驗(yàn)Fe2+等)。如果瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大,假設(shè)一成立。
否則假設(shè)一不成立。[解析] (1)為得出影響規(guī)律,兩個(gè)對比試驗(yàn)只能保留一個(gè)變量不同,實(shí)驗(yàn)②為探究醋酸濃度的影響,則所取碳粉質(zhì)量、鐵粉質(zhì)量需要和實(shí)驗(yàn)①相同;對比實(shí)驗(yàn)①、實(shí)驗(yàn)③,二者所取碳粉質(zhì)量不同,實(shí)驗(yàn)③的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄刻挤酆繉?shí)驗(yàn)的影響。(2)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)變小,則容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量減少,說明 66、發(fā)生了吸氧腐蝕;發(fā)生腐蝕時(shí)形成原電池,因此電子由負(fù)極(Fe)流向正極(C);在炭粉(正極)表面發(fā)生的反應(yīng)是溶解的O2得電子還原為OH-(起始時(shí),滴入醋酸,則電解質(zhì)溶液酸性強(qiáng),O2得電子發(fā)生還原反應(yīng),與H+結(jié)合成H2O,因此正極電極反應(yīng)也可寫成4H++O2+4e-===2H2O)。(4)錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)開始時(shí)變大的原因有兩個(gè):一是發(fā)生析氫腐蝕,二是反應(yīng)放熱,瓶內(nèi)溫度升高;為驗(yàn)證發(fā)生析氫腐蝕,可另取一裝置,藥品用量和實(shí)驗(yàn)操作與編號(hào)①的實(shí)驗(yàn)相同,根據(jù)需要可在橡皮塞上打孔,通過測量瓶內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化、溶液中c(Fe2+)隨時(shí)間的變化等均可,利用測得數(shù)據(jù)做出相應(yīng)判斷。
8.[2014·北京卷] 下列電池工作時(shí),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
8.B [解析] 鋅錳干電池的正極為二氧化錳得電子,A錯(cuò)誤;燃料電池正極為氧氣得電子,B正確;鉛蓄電池正極為二氧化鉛得電子,C錯(cuò)誤;鎳鎘電池的正極為氫氧化鎳得電子,D錯(cuò)誤。
26. [2014·北京卷] (14分)
NH3經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到HNO3和NH4NO3,如
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