一、选择题
1.Mg-AgCl
电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为:
2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cl-。有关该电池的说法正确的是
A
.
Mg
为电池的正极
B
.负极反应为
AgCl+e-=Ag+Cl-
C
.
Cl-移向负极
D
.电流由镁电极经外电路流向正极
2.有
a
、
b
、
c
、
d
四个金属电极,有关的反应装置及部分反应现象如下,由此可判断这四
种金属的活动性顺序是
实验
装置
部分
实验
现象
a
极质量减小,
b
极质量增加
b
极有气体产生,
c
极无变化
d
极溶解,
c
极有
气体产生
电流计指示,导线中
电流从
a
极流向
d
极
A
.
a
>
b
>
c
>
d
B
.
b
>
c
>
d
>
a
C
.
d
>
a
>
b
>
c
D
.
a
>
b
>
d
>
c
3.实验室用锌和
2mol·L-1硫酸制取氢气,下列措施不能增大化学反应速率的是
A
.用锌粉代替锌粒
B
.用浓硫酸代替
2mol·L-1硫酸
C
.给硫酸溶液加热
D
.滴加几滴
2mol·L-1CuSO
4溶液
4.下列实验操作能达到实验目的且现象描述正确的是
选
项
实验操作及现象实验目的
A
向无色溶液中滴加
FeCl
3溶液和
CCl
4,振荡、静置,下层显紫
红色
证明溶液中含有
I-
B
向某溶液中先加入少量氯水,然后加入
KSCN
溶液,溶液变为
血红色
证明溶液中含有
Fe2+
C
在盛有漂白粉的试管中滴入
70%
的硫酸,立刻产生黄绿色气体
证明硫酸具有还原
性
D
将
3LSO
2和
1LO
2混合通过灼热的
V
2
O
5充分反应,产物先通
入
BaCl
2溶液,有白色沉淀,再通入品红溶液,溶液褪色
验证
SO
2与
O
2的
反应为可逆反应
.
A
.
A
B
.
B
C
.
C
D
.
D
5.为比较
Fe3+和
Cu2+对
H
2
O
2分解反应的催化效果,甲、乙两位同学分别设计了如图甲、
乙所示的实验。下列叙述中不正确的是
A
.通过图甲实验产生气泡的快慢能比较
Fe3+和
Cu2+对
H
2
O
2分解的催化效果
B
.用图乙装置判断反应速率的大小,可测定反应产生相同气体体积所需的时间
C
.图乙实验中,如
ts
内针筒收集到
VmL
气体,则用
O2表示的反应速率为
V
t
mL
/
s
D
.为检查图乙装置的气密性,可关闭
A
处活塞,将注射器活塞推进一定距离后松开活
塞,观察活塞是否回到原位
6.反应
2NO
2
(g)O
2
(g)+2NO(g)
,一定条件下,将
NO
2置于恒容密闭容器中发生上述
反应。下列能说明反应达到平衡状态的是()
A
.气体密度保持不变
B
.混合气体颜色保持不变
C
.
O2和
NO
的体积比保持不变
D
.每消耗
2molNO2的同时生成
2molNO
7.节能减排是保护环境的有力手段,利用如图所示的装置处理工业尾气中的硫化氢具有明
显优势。下列有关说法错误的是()
A
.该装置可将化学能转化为电能
B
.在
Fe3+存在的条件下可获得硫单质
C
.该装置工作时,
H+从甲电极移动到乙电极
D
.甲电极上的电极反应式为
H2
S+2H
2
O-6e-=SO
2
+6H+
8.可逆反应
2NO
2
(g)
⇌
2NO(g)+O
2
(g)
,在体积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标志是
①体系中,二氧化氮的物质的量百分含量不再发生变化②单位时间内生成
nmolO
2的同时
生成
2nmolNO
③用
NO
2、
NO
、
O
2表示的反应速率的比为
2
∶
2
∶
1
的状态④混合气体的
颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状
态⑦混合气体中,
NO
的浓度不再改变的状态
A
.①④⑥⑦
B
.②③⑤⑦
C
.①③④⑤
D
.全部
9.在
K
2
Cr
2
O
7溶液中存在平衡:
Cr
2
O2-
7
(
橙色
)+H
2
O2CrO2-
4
(
黄色
)+2H+。下列说法正确
的是
A
.若平衡体系的
pH=2
,则溶液显黄色
B
.溶液的颜色不再变化时,反应达到平衡状态
C
.当
2v(Cr2
O2-
7
)=v(CrO2-
4
)
时反应达平衡状态
D
.
Cr2
O2-
7
和
CrO2-
4
的浓度相同时能说明反应达平衡状态
10.已知
:2H
2
(g)+O
2
(g)=2H
2
O(l)
,△
H=-571.6kJ/mol
;
H
2
O(1)=H
2
O(g)
,△
H=+44kJ/mol
下列说法中正确的是
A
.液态水的能量高于气态水
B
.
2H2(
g)+O
2(
g)=2H
2
O(g)
△
H=-483.6kJ/mol
C
.
1molH2完全燃烧生成气态水放出的热量大于
285.8kJ
D
.形成
1molH2
O
中化学键释放的总能量小于断裂
1molH
2和
0.5molO
2中化学键所吸收的
总能量
二、填空题
11.化学电源在生产生活中有着广泛的应用,电动汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵
状态铜的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成,用
H
2
SO
4作电解液。放电时
总反应为:
Pb+PbO
2
+2H
2
SO
4
=2PbSO
4
+2H
2
O
(
1
)写出放电时负极的电极反应式:
______________________________
;
(
2
)铅蓄电池放电时,溶液的
pH
将
_________
(填“增大”、“减小”或“不变”)。
当外电路上有
0.5mol
电子通过时,溶液中消耗
H
2
SO
4的物质的量为
___________
。
(
3
)放电完后,对该电池进行充电,在连接电源的负极一端生成
________
。
(
填“
Pb
”或
“
PbO
2”
)
12.Ⅰ,电化学原理在化学工业中有广泛应用。如图是一个乙醇燃料电池工作时的示意
图,乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极,工作时
M
、
N
电极的质量不变,
请回答下列问题:
M
极的电极材料是
_____
,甲池中溶液的
pH
值
___
(填
“
增大
”
、
“
不变
”
或
“
减小
”
);加入乙
醇的铂电极的电极反应式为
_____________
。
Ⅱ,熔融碳酸盐燃料电池(
MCFS
),发明于
1889
年,现有一个碳酸盐燃料电池,以一定
比例
Li
2
CO
3和
Na
2
CO
3低熔混合物为电解质,操作温度为
650oC
,在此温度下以镍为催化
剂,以煤气(
CO
、
H
2的体积比为
1:1
)直接作燃料,其工作原理如图所示:
请回答下列问题:
(
1
)
B
电极的电极反应方程式为
__________
。
(
2
)若两个电极均为惰性电极,以此电源电解足量的
CuSO
4溶液。电解一段时间后,阳
极上产生气体的体积为
0.224L
(标准状况下),则阴极上析出的金属的质量为
______
g
。
13.电化学在生产、生活和科学技术的发展中发挥着越来越重要的作用。回答下列问题:
(1)
新型电池中的铝电池类型较多
①
Al-
空气燃料电池可用作电动汽车的电源,该电池多使用
NaOH
溶液为电解液。电池工作
过程中电解液的
pH
_______
(
填
“
增大
”
、
“
减小
”
或
“
不变
”)
。
②LiAl/FeS是一种二次电池,可用于车载电源,其电池总反应为
2
2Li+FeS=LiS+Fe
,
充电时,阴极的电极反应式为
_______
。
(2)
甲醇燃料电池由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代
品而越来越受到关注,其工作原理如图,质子交换膜左右两侧的溶液均为
1L
1
24
1.5molLHSO
溶液。
①通入气体
a
的电极是电池的
_______
(
填
“
正
”
或
“
负
”)
极,其电极反应为
_______
。
②当电池中有
2mole发生转移时,左右两侧溶液的质量之差为
_______
g(
忽略气体的溶
解,假设反应物完全耗尽
)
。
(3)
下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。
①腐蚀过程中,负极是
_______
(
填
“a”
或
“b”
或
“c”)
。
②环境中的Cl扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈
2
3
CuOHCl
,其离子方程式为
_______
。
③若生成
8.58g
2
3
CuOHCl
,则理论上耗氧体积为
_______
L(
标准状况
)
。
14.氨是一种重要的化工产品。
(1)
标准状况下,
1molNH
3的体积约为
_________
L
。
(2)
实验室制取
NH
3的化学方程式为
__________
。
(3)
收集
NH
3应使用
______
法,验证
NH
3是否收集满的方法是
______
,要得到干燥的
NH
3
可选用
________
做干燥剂。
(4)
压强对合成氨反应具有重要的影响。下表是合成氨反应达到平衡时压强与
NH
3含量的一
些实验数据:
压强
/MPa
1
NH
3含量
(
体积分数
)
81.586.489.995.498.8
从表中数据可以推断:随着压强增大,平衡时
NH
3含量随之
________
(
填字母
)
。
A
.增大
B
.减小
C
.先增大再减小
D
.不变
15.我国神舟十一号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,为我们更好地掌握空间交会
对接技术、开展地球观测活动奠定了基础。我国制造航天飞船的主要材料是铝,因而其也
被称为会飞的金属,请根据其性质回答下列问题:
(
1
)现在工业冶炼铝的化学方程式为
_______________
。
(
2
)铝锂形成化合物
LiAlH
4既是金属储氢材料又是有机合成中的常用试剂,遇水能得到无
色溶液并剧烈分解释放出
H
2,
LiAlH
4在化学反应中通常作
_______
(填“氧化”或“还原”)
剂。
(
3
)铝电池性能优越,在现代生产、生活中有广泛的应用。
①
Al
-
Ag
2
O
电池可用作水下动力电源,化学反应为:
2Al
+
3Ag
2
O
+
2NaOH
+
3H
2
O
=
2Na
[
Al
(
OH
)4]+
6Ag
,则负极的电极反应式为
_______________
,正极附近溶液的
pH
________
(填“变大”“不变”或“变小”)。
②铝一空气电池以其环保、安全而受到越来越多的关注,其原理如下图所示。
该电池的正极反应方程式为
_______________
;电池中
NaCl
溶液的作用是
_______________
;以该电池为电源,用惰性电极电解
Na2
SO
4溶液,当
Al
电极质量减少
1
.
8g
时,电解池阴极生成的气体在标准状况下的体积为
____________
L
。
16.通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,试回答下列问题:
(1)
在酸式介质中,负极反应的物质为
____
,正极反应的物质为
______
,酸式电池的电极反
应:
负极:
__________________________________
,正极:
___________________________
。
电解质溶液
pH
的变化
_______________
(填
“
变大
”
,
“
变小
”
,
“
不变
”
)。
(2)
在碱式介质中,碱式电池的电极反应:
负极:
__________________________________
,正极:
___________________________
。
电解质溶液
pH
的变化
_______________
(填
“
变大
”
,
“
变小
”
,
“
不变
”
)。
(3)
氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一,下列有关说法不正确的是
________
。
A
.太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学
B
.氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C
.以稀
H
2
SO
4、
KOH
为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D
.以稀
H
2
SO
4、
KOH
为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
(4)
纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池,该电池的总反应式为:
3Zn
+
2K
2
FeO
4
+
8H
2
O3Zn(OH)
2+
2Fe(OH)
3+
4KOH
。
①该电池放电时负极反应式为
_________________
。
②放电时每转移
3mol
电子,正极有
________
molK
2
FeO
4被还原。
(5)
锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。
电池反应式为:
Li
1-x
MnO
4+
Li
x
LiMnO
4,下列有关说法不正确的是
________
。
A
.放电时电池的正极反应式为:
Li
1-x
MnO
4+
xLi++
xe-=LiMnO
4
B
.放电过程中,石墨没有得失电子
C
.该电池也能在
KOH
溶液的环境中正常工作
D
.充电时电池上标有
“
-
”
的电极应与外接电源的负极相连
17.化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)
下列反应中,属于吸热反应的是
________
(
填字母
)
。
A
.
Na
与水反应
B
.甲烷的燃烧反应
C
.
CaCO
3受热分解
D
.锌与盐酸反应
(2)
获取能量变化的途径
①通过化学键的键能计算。已知:
化学键种类
H—HO
=
O
O—H
键能
(kJ/mol)
abc
计算可得:
2H
2
(g)+O
2
(g)=2H
2
O(g)∆H
=
_________
kJ·mol-1(
用
a
、
b
、
c
表示
)
②通过物质所含能量计算。已知反应中
A
+
B=C
+
D
中
A
、
B
、
C
、
D
所含能量依次可表示
为
E
A、
E
B、
E
C、
E
D,该反应
∆H
=
_________
。
(3)
已知:
4gCH
4完全燃烧生成
CO
2
(g)
、
H
2
O(l)
时放出热量
222.5kJ
,则表示甲烷燃烧的热
化学方程式为
________
。
(4)
下图所示装置可以说明有化学能转化为电能的实验现象为
__________
。
18.Ⅰ
.
某温度时,在
2L
的密闭容器中,
X
、
Y
、
Z
三种物质的量随时间的变化曲线如图所
示。
(1)
反应物为
____________
生成物为
_____________
;
(2)
由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为
__________________________
;
(3)
反应从开始至
2
分钟末,用
Z
的浓度变化表示的平均反应速率为
v(Z)=
_________
;
(4)
当反应进行了
3min
,该反应是否达到平衡
___________
(填
“
是
”
或
“
否
”
)。
Ⅱ
.
在银锌原电池中,以硫酸铜为电解质溶液,锌为
___________
极,电极上发生的是
___________
反应(
“
氧化
”
或
“
还原
”
)。银为
___________
极,电极反应式是
_________________
。
19.化学能在一定的条件下可以转化为电能。
(一)现有如下两个反应:
①
2FeCl
3
+Cu=2FeCl
2
+CuCl
2
②
Na
2
CO
3
+2HCl=2NaCl+H
2
O+CO
2
↑
(
1
)根据两个反应的本质判断,您认为可以设计成原电池的是
___
(
填反应序号
)
,理由是
___
。
(二)请根据
Zn+CuSO
4
=ZnSO
4
+Cu
反应,选择适宜的材料和试剂设计一个原电池。
(
2
)写出电极材料和电解质溶液的名称:负极
__________
;正极
__________
;电解质溶液
__________
(
3
)写出该原电池负极反应式:
__________
。
20.将一定量纯净的氨基甲酸铵
(NH
2
COONH
4
)
置于特制的密闭真空容器中
(
假设容器体积
不变,固体试样体积忽略不计
)
,在恒定温度下使其达到分解平衡:
NH
2
COONH
4
(s)2NH
3
(g)+CO
2
(g)
。
(
1
)下列不能判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是
___
(
填选项
)
;
A.2v生(NH
3
)=v耗(CO
2
)
B.
密闭容器中氨气的物质的量不变
C.
容器中
CO
2与
NH
3的物质的量之比保持不变
D.
密闭容器中总压强保持不变
E.
形成
6
个
N-H
键的同时有
2
个
C=O
键断裂
(
2
)能使该反应的反应速率增大的是
___
(
填选项
);
A.
及时分离出
CO
2气体
B.
适当升高温度
C.
加入少量
NH
2
COONH
4
(s)
D.
选择高效催化剂
(
3
)如图所示,上述反应中断开反应物中化学键吸收的能量
___
形成生成物中化学键放出
的能量
(
填写
“
大于
”“
等于
”“
小于
”)
。
三、解答题
21.(1)
在
80
℃时,将
0.40mol
的
N
2
O
4气体充入
2L
已经抽空的固定容积的密闭容器中,
发生如下反应:
N
2
O
4
2NO
2
ΔH>0
,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如
下数据:
时间
/s
物质
n/mol
n(N
2
O
4
)0.40a0.20cde
n(NO
2
)0.000.24b0.520.600.60
①计算
20~40s
内用
N
2
O
4表示的平均反应速率为
___________
mol·L-1·s-1.
②计算在
80
℃时该反应的平衡常数
K=
___________
。
③反应进行至
100s
后将反应混合物的温度降低,混合气体的颜色
___________
(
填
“
变
浅
”“
变深
”
或
“
不变
”)
。
④要增大该反应的
K
值,可采取的措施有
___________
(
填序号
)
。
A
.增大
N
2
O
4起始浓度
B
.向混合气体中通入
NO
2
C
.使用高效催化剂
D
.升高温度
(2)T
℃时,
A
气体与
B
气体反应生成
C
气体,反应过程中
A
、
B
、
C
浓度变化如图
(
Ⅰ
)
所
示,若保持其他条件不变,温度分别为
T
1和
T
2时,
B
的体积分数与时间的关系如图
(
Ⅱ
)
所
示。
(
Ⅰ
)(
Ⅱ
)
根据以上条件,回答下列问题:
①
A
与
B
反应生成
C
的化学方程式为
___________
,正反应为
___________
(
填
“
吸热
”
或
“
放
热
”)
反应。
②
t
1
min
后,改变下列某一条件,能使平衡向逆反应方向移动的有
___________
(
填字母编
号
)
。
A
.保持其他条件不变,增大压强
B
.保持容器总体积不变,通入少量稀有气体
C
.保持其他条件不变,升高温度
(3)
已知
2A
2
(g)+B
2
(g)2C(g)ΔH=-akJ·mol-1(a>0)
,在一个有催化剂的固定容积的容
器中加入
2molA
2和
1molB
2,在
500
℃时充分反应达到平衡后
C
的浓度为
wmol·L-1,放
出热量
bkJ
。
①
a
___________
(
填
“>”“=”
或
“<”)b
。
②若将反应温度升高到
700
℃,该反应的平衡常数将
___________
(
填
“
增大
”“
减小
”
或
“
不
变
”)
。
③若在原来的容器中,只加入
2molC
,
500
℃时充分反应达到平衡后,吸收热量
ckJ
,
C
的浓度
___________
(
填
“>”“=”
或
“<”)wmol·L-1.
④能说明该反应已经达到平衡状态的是
___________
。
a.v(C)=2v(B
2
)b.
容器内压强保持不变
c.v逆(A
2
)=2v正(B
2
)d.
容器内气体的密度保持不变
⑤使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的操作是
___________
。
a.
及时分离出
C
气体
b.
适当升高温度
c.
增大
B
2的浓度
d.
选择高效的催化剂
22.有机物在能源、材料、建筑方面具有广泛的用途,天然气代替燃油作为燃料具有污染
小,比能量高的特点。
(1)
常温常压下完全燃烧
4g
甲烷生成二氧化碳和液态水所释放的热量能将
1000g
水温度升
高约
53
℃,则此条件下甲烷燃烧的热化学方程式为:
____________________________
(
已
知:水的比热容
C=4.2×103J·kg-1·
℃-1;反应过程中无其他能量散失
)
。
(2)“
甲烷化反应
”
可将
CO
和
H
2在一定条件下,进行化学反应生成
CH
4,这一反应可将废气
中一氧化碳再利用。其方程式如下:
CO(g)+3H
2
(g)CH
4
(g)+H
2
O(g)
△
H
<
0
①一定温度下将
1molCO
(g)和
3molH
2(g)置于体积为
1L
的密闭容器中,
2min
后反应达到平
衡,测得体系中氢气的浓度为
1.5mol·L-1,则
2min
内该反应的反应速率
v(CO)=
____________________
,此条件下该反应的平衡常数为:
_______________
(
保留两
位有效数字
)
;
②保持投料量不变,改变某一个反应条件,平衡后各物质浓度如下表
物质
CO(g)H
2
(g)CH
4
(g)H
2
O(g)
浓度
(mol·L-1)
0.41.20.60.6
则改变的条件是:
__________________________________________
;
③实际工业生产过程中常采用下列流程:
该流程图中为提高原料利用率采取的措施有:
___________________________________
;
④下列图一为该合成反应所使用的催化剂
NiO-La
2
O
3催化效率与温度的关系图,图二为甲
烷的产率与温度的关系图。
分析图一可知甲烷产率与温度和压强关系为:
_____________________________
;实际工业
生产条件控制在
350
℃、
1.5MPa
左右,选择此温度和压强的理由是:
_____
。
23.氮的氧化物是造成大气污染的主要物质,研究氮氧化物的反应机理对于减少环境污染
有重要意义。
(
1
)
NH
3催化还原
NO
是重要的烟气脱硝技术。一定条件下,用
NH
3消除
NO
污染,其反
应原理为
4NH
3
+6NO
催化剂
5N
2
+6H
2
O
。
①
NH
3催化还原
NO
的反应过程与能量的关系如图
1
所示,该反应的逆反应为
____
(
填
“
放热
反应
”
或
“
吸热反应
”)
。
②
n(NH
3
)
:
n(NO)
的物质的量之比分别为
4
:
1
、
3
:
1
、
1
:
3
时,得到
NO
脱除率曲线如图
2
所示。
n(NH
3
)
:
n(NO)
的物质的量之比为
1
:
3
时,对应的是曲线
____
(
填
“a”“b”
或
“c”)
。
(
2
)研究发现在以
Fe(
Ⅲ
)
为主催化剂时发生的反应过程如图
3
,总反应的化学方程式为
____
。
(
3
)
NO
的氧化反应
2NO(g)+O
2
(g)2NO
2
(g)
分两步进行:Ⅰ
.2NO(g)→N
2
O
2
(g)
;
Ⅱ
.N
2
O
2
(g)+O
2
(g)→2NO
2
(g)
。其反应过程能量变化如图
4
所示。决定
NO
氧化反应速率的
是反应
___
(
填
“I”
或
“
Ⅱ
”)
。
(
4
)
NaClO
溶液中
ClO-与
H
2
O
反应产生氧化性更强的
HClO
,可将水体中氨氮氧化为
N
2
(NH
3比
NH+
4
更易被氧化
)
①向
NaClO
溶液中通入过量
CO
2,发生反应的离子方程式为
___
。
②室温时,取氨氮废水
200mL
,在转速、
NaClO
投加量相同且均反应
30min
时,反应初始
pH
对剩余氨氮浓度及氨氮去除率的影响如图
6
所示。
pH
在
3~7
时,随着
pH
增大,氨氮去
除率逐渐升高的原因是
___
。
pH
在
7~9
时,随着
pH
增大,氨氮去除率逐渐降低的原因是
__
。
24.在
2L
密闭容器中,
800℃
时反应
2NO(g)
+
O
2
(g)2NO
2
(g)
体系中,
n(NO)
随时间的
变化如表:
(1)
写出该反应的平衡常数表达式:
K
=
___________________
。
已知:
K(300℃)
>
K(350℃)
,该反应是
________
热反应。
(2)
图中表示
NO
2的变化曲线是
____________
。用
O
2表示从
0
~
2s
内该反应的平均速率
v
=
___________
。
(3)
能说明该反应已经达到平衡状态的是
___________
。
a
、
v(NO
2
)=2v(O
2
)b
、容器内压强保持不变
c
、
v
逆
(NO)
=
2v
正
(O
2
)d
、容器内的密度保持不变
(4)
为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是
__________
。
a
、及时分离出
NO
2气体
b
、适当升高温度
c
、增大
O
2的浓度
d
、选择高效的催化剂
25.已知:
2H
2+
O
2
2H
2
O
。
(1)
该反应
1g
氢气完全燃烧放出热量
121.6kJ
,其中断裂
1molH-H
键吸收
436kJ
,断裂
1molO=O
键吸收
496kJ
,那么形成
1molH-O
键放出热量
_________
。
(2)
原电池是直接把化学能转化为电能的装置。
I.
航天技术上使用的氢
-
氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。下图是氢
-
氧燃料
电池的装置图。则:
①溶液中
OH-移向
________
电极
(
填
“a”
或
“b”)
。
②
b
电极附近
pH
________
。
(
填
“
增大
”
、
“
减小
”
或
“
不变
”)
③该原电池的
b
极发生
_______
(
填
“
氧化
”
或
“
还原
”)
反应,该电极的反应式为
________
。
④若把
H
2改为甲烷
(CH
4
)
,电解质溶液仍然为
KOH
溶液,则电极反应式为:正极
__
,负极
__
。
II.
将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,两电极间连接一个电流计。若该电池中两电极
的总质量为
60g
,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为
47g
,试计
算:产生氢气的体积
_____
L
。
(
标准状况
)
26.回答下列问题:
(1)
已知两种同素异形体
A
、
B
的燃烧热的热化学方程式为:
A(s)+O
2
(g)=CO
2
(g)
△
H=-393.51kJ/mol
B(s)+O
2
(g)=CO
2
(g)
△
H=-395.41kJ/mol
则两种同素异形体中较稳定的是
(
填
"A"
或
"B")
___________________
。
(2)
工业上用
H
2和
Cl
2反应制
HCl
,各键能数据为:
H–H
:
436kJ/mol
;
Cl-Cl
:
243
kJ/mol
;
H-Cl
:
431kJ/mol
,该反应的热化学方程式是
_____________________
。
(3)
合成气
(CO
和
H
2为主的混合气体
)
不但是重要的燃料也是重要的化工原料,制备合成气
的方法有多种,已知
lgCH
4气体与
O
2气体反应生成
CO
气体和
H
2气体放
2.25kJ
热量。
①写出相应热化学方程式
______________
。
②用甲烷制备合成气还可以发生反应:
CH
4
(g)+H
2
O(g)=CO(g)+3H
2
(g)
;△
H
2
=+216kJ/mol
。
现有
1mol
由
H
2
O(g)
与
O
2组成的混合气,且
O
2的体积分数为
x
,将此混合气与足量
CH
4
充分反应。若
x=0.2
时,反应①放出的能量为
____
kJ
;若
x=
____
时,反应①与②放出
(
或
吸收
)
的总能量为
0
。
(4)
一定温度下,将
3molA
气体和
lmolB
气体通入一容积固定为
2L
的密闭容器中,发生
如下反应:
3A(g)+B(g)xC(g),
反应
1min
时测得剩余
1.8molA
,
C
的浓度为
0.4
mol/L
,则
1min
内,
B
的平均反应速率为
_________
;
x
为
___________
。可以作为达到平
衡状态的标志是
______________
。
A.
单位时间内生成
nmolB
的同时生成
3nmolA
B.
混合气体的压强不变
C.
混合气体的颜色不再改变
(C
为有色气体
)
D.
混合气体的密度不变
27.2018
年
9
月
26
日,第五届硒博会在恩施州文化中心大剧院开幕。第五届硒博会主题
为
“
健康中国
·
硒引天下
”
。硒
(Se)
是第四周期第
VIA
族元素,是人体内不可或缺的微量元
素,
2
HSe
是制备新型光伏太阳能电池、半导体材料和金属硒化物的重要原料。
(1)
已知:①
222
2HSeg+Og2Ses+2HOl-1ΔH=akJmol
②
222
2Hg+Og)2Hl(O1ΔH=bkJmol
反应
22
Hg+SesHSeg
的反应热ΔH=______-1kJmol(
用含
a
、
b
的代数式表示
)
。
(2)T
℃时,向一恒容密闭容器中加入
3mol
2
H
和
1molSe
,发生反应
22
Hg+SesHSeg
。
①下列情况可判断反应达到平衡状态的是
_______
(
填字母代号
)
。
a.
气体的密度不变
b.
22
vH=vHSe
c.
气体的压强不变
d.
气体的平均摩尔质量不变
②当反应达到平衡后,将平衡混合气体通入气体液化分离器使
2
HSe
气体转化为
2
HSe
液
体,并将分离出的
2
H
再次通入发生反应的密闭容器中继续与
Se
反应时,
Se
的转化率会提
高。请用化学平衡理论解释:
_______
。
③以
5
小时时得到的
2
HSe
为产量指标,且温度、压强对
2
HSe
产率的影响如图所示:
则制备
2
HSe
的最佳温度和压强为
________
。
(3)
工业上从含硒废料中提取硒的方法是用硫酸和硝酸钠的混合溶液处理后获得亚硒酸和少
量硒酸,再与盐酸共热,硒酸转化为亚硒酸,硒酸与盐酸反应的化学方程式为
______
,最
后通入
2
SO
析出硒单质。
(4)
2
HSe
在一定条件下可以制备出
CuSe
,已知常温时
CuSe
的49Ksp7.910
,
CuS
的
36Ksp1.310
,则反应2-2-CuSs+SeaqCuSes+Saq
的化学平衡常数
K=
_____
(
保留
2
位有效数字
)
。
28.含
+6
价铬的废水毒性强,对环境污染严重,工业上常利用化学原理把
+6
价铬转化为不
溶性
Cr(OH)
3除去。
Ⅰ、
SO
2还原法:化工厂常用
SO
2处理含铬废水,其工艺流程如下图所示:
已知:
Cr
2
O
7
2-+H
2
O2CrO
4
2-+2H+,吸收塔中
Cr
2
O
7
2-与
SO
2反应如下:
Cr
2
O
7
2﹣
(aq)+3SO
2
(g)+2H+(aq)═2Cr3+(aq)+3SO
4
2﹣(aq)+H
2
O(l)ΔH=-1145kJ/mol
。
(
1
)其他条件不变,研究吸收塔中
pH
对反应的影响。
pH246
Cr
(
+6
)最大去除率
99.99%
达排放标准
99.95%
达排放标准
99.5%
未达排放标准
时间
30min35min45min
①由上述数据获得的结论
..
有
_________
。
②实际工业生产控制
pH=
____
左右。
③下列说法不合理
...
的是
_____
。
a.
该酸性含铬废水中一定含有
CrO
4
2-,
pH
越大其含量越高
b.
其他条件不变,增大压强,吸收塔中反应的
K
增大,有利于除去
Cr
(
+6
)
c.
理论上看,
SO
3
2-、
Fe2+等也可以用于除去
Cr
(
+6
)
(
2
)其他条件不变,研究温度对
Cr
(
+6
)去除率的影响(如图所示)。
已知:
30min
前相同时间内,
80
℃的
Cr
(
+6
)去除率比
40
℃高,是因为
30min
前反应正向
进行,温度高反应速率快反应物的转化率增大;试解释
30min
后
80
℃的
Cr
(
+6
)去除率
低的原因:
________
。
Ⅱ、电解法处理:
工业上处理含
Cr
2
O
7
2-离子的酸性废水,采用往工业废水中加入适量的食盐,再用
Fe
为电
极进行电解,将
Cr
2
O
7
2—离子还原为可溶性三价铬离子,再调
pH
使三价铬离子变为不溶性
氢氧化物除去。
(
1
)加入食盐的目的是
_______
;
(
2
)电解时阳极反应式为
_________
。
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