化學(xué)反應(yīng)與能量 電化學(xué)基礎(chǔ)

1、化學(xué)反應(yīng)與能量 電化學(xué)基礎(chǔ)1.（2009.5青島模擬）右圖是某空間站能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的局部示意圖，其中燃料電池采用KOH為電解質(zhì)溶液，下列有關(guān)說法中不正確的是 A該能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中的水也是可以循環(huán)的 B燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生的能量實際上來自于水 C水電解系統(tǒng)中的陽極反應(yīng)： 4OH 4e =2H2O+O2 D燃料電池放電時的負(fù)極反應(yīng)：H22e2OH=2H2O2.（09·福州八中模擬）LiFePO4新型鋰離子動力電池以其獨特的優(yōu)勢成為奧運會綠色能源的新寵。已知該電池放電時的電極反應(yīng)式為：正極 FePO4+Li+e=LiFePO4 負(fù)極 Lie= Li+下列說法中正確的是（ ）A充電時電池反應(yīng)為FeP

2、O4+Li = LiFePO4B放電時，在正極上是Li得電子被還原C放電時電池內(nèi)部Li+向負(fù)極移動 D充電時動力電池上標(biāo)注“+”的電極應(yīng)與外接電源的正極相連3.（09·臨沂一模）已知：H2O（g）=H2O（1） H1=-Q1kJ·mol-1CH3OH（g）=CH3OH（1） H2=-Q2kJ·mol-12CH3OH（g）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g） H3=-Q3kJ·mol-1（Q1、Q2、Q3均大于0）若要使32g液態(tài)甲醇完全燃燒，最后恢復(fù)到室溫，放出的熱量為（單位：kJ）AQ1+ Q2+ Q3 Q3- Q2+2 Q1 Q3+ Q2-

3、2 Q11+ Q2+ Q3）4.（09·臨沂一模）如右圖所示裝置，兩玻璃管中盛滿滴有酚酞溶液的NaCl飽和溶液，c（I）、c(II)為多孔石墨電極。斷開S2接通S1后，c(I)附近溶液變紅，兩玻璃管中有氣體生成。一段時間后（兩玻璃管中液面未脫離電極），斷開S1，接通S2，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。說明此時該裝置形成了原電池。關(guān)于該原電池的敘述正確的是A. c(II)的電極名稱是負(fù)極B.外電路電流方向：c（I）c(II)C. c（I）的電極反應(yīng)式為：H2+2OH-2e-=2H2OD.溶液中的Na+向c（I）極移動5.（09·江門一模）己知25oC、10IkPa條件下： 4AI（s

4、）302（g）2A12O3，H一28349kJ·mol一 4AI（s）202（g）2A12O3，H一31191gkJ·mol一 由此得出的正確結(jié)論是 A等質(zhì)量的02比03能量低，由02變03為放熱反應(yīng) B等質(zhì)量的02比03能量低，由O：變03為吸熱反應(yīng) C03比02穩(wěn)定，由02變03為放熱反應(yīng) DO：比03穩(wěn)定，由02變03為吸熱反應(yīng)6.（09·汕頭一模）T 時，N2與H2反應(yīng)生成NH3，其能量變化如圖（）所示。若保持其他條件不變，溫度分別為T1 和T2 時，H2的體積分?jǐn)?shù)與時間的關(guān)系如圖（）所示。則下列結(jié)論不正確的是 （ ） A該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N2(g)

5、H2(g)NH3(g)；H (a+b)kJ·mol-1B該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N2(g)3H2(g)2NH3(1)；H 2(a-b-c)kJ·mol-1C T1T2，且正反應(yīng)為放熱反應(yīng)D 其他條件不變，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，且H2的轉(zhuǎn)化率增大7.（09·深圳市一模）LiFeP04 鋰離子動力電池是奧運會綠色能源。該電池放電時電極反應(yīng)式為： 正極FeP04+Li+e一LiFeP04負(fù)極Li-e一Li，下列說法中，正確的是 （ ） A.充電時，反應(yīng)為FeP04+LiLiFeP04 B.充電時，電池上標(biāo)注“”的電極應(yīng)與外接電源的正極相連 C.放電時，在正極上是

6、Li得電子被還原 D.放電時，電池內(nèi)部Li向負(fù)極移動8.（09·湛江市二模）鎂酸性燃料電池采用海水作電解質(zhì)(加入一定量的酸)，下列說法正確的是（ ）A電池總反應(yīng)的離子方程式為：B正極的電極反應(yīng)為：C工作時，正極周圍海水的pH減少D電池工作時，溶液中的向負(fù)極移動9.（09·宿遷市二模）鎂及其化合物一般無毒（或低毒）、無污染，鎂電池放電時電壓高而平穩(wěn)，因而越來越成為人們研制綠色原電池所關(guān)注。有一種鎂原電池的反應(yīng)為：在鎂原電池放電時，下列說法錯誤的是 （ ）A. Mg2向正極遷移 B正極反應(yīng)為：C. Mo3S4發(fā)生氧化反應(yīng) D負(fù)極反應(yīng)為：10.（09·上海市南匯區(qū)二模）

7、電解氯化銅溶液時，實驗測得其溶液的pH變化如圖所示。下列有關(guān)說法中不正確的是 A電解氯化銅溶液的方程式為：CuCl2 Cu+Cl2 B在電解過程中，溶液中H 濃度逐漸減小 C 隨著電解的進行，溶液中Cu2 濃度逐漸減小，由Cu2 水解產(chǎn)生的H 越來越少D電解時陽極上產(chǎn)生的氯氣溶于水，生成HClO和HCl，使氫離子濃度增大，pH變小11.（09·上海市黃浦區(qū)高三模擬）一些烷烴的燃燒熱（KJ/mol）如下表：化合物燃燒熱化合物燃燒熱甲烷891.0正丁烷2878.0乙烷1560.8異丁烷2869.6丙烷2221.52甲基丁烷3531.3下列表達正確的是A熱穩(wěn)定性：正丁烷異丁烷B乙烷燃燒的熱

8、化學(xué)方程式為：2C2H6(g)7O2(g)4CO2(g)6H2O(g)+1560.8KJC正戊烷的燃燒熱大約在3540 KJ/mol左右D相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量越多12.（09·汕頭一模）（1）已知可逆反應(yīng)：M(g)N(g)P(g)Q(g)；H0，請回答下列問題：若要增大M的轉(zhuǎn)化率，在其它條件不變的情況下可以采取的措施為 A、加入一定量M B、加入一定量N C、反應(yīng)溫度升高 D、縮小容器體積 E、加入某物質(zhì)作催化劑 F、分離出一定量P在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(M)= 1 mol·L1，c(N)=2.4 mol·L1，達到平衡

9、后，M的轉(zhuǎn)化率為60，此時N的轉(zhuǎn)化率為 。若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(M)= 4 mol·L1,c(N)=amol·L1；達到平衡后，c(P)=2 mol·L1，a = mol·L1。（2）隨著科學(xué)技術(shù)的進步，人們研制出了多種類型的甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池，以滿足不同的需求。有一類甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池，需將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣，兩種反應(yīng)原理是 A、CH3OH(g)H2O(g)CO2(g)3H2(g) H49.0kJ/mol B、CH3OH(g)3/2O2(g)CO2(g)2H2O(g) H192.9kJ/mol由上述方程式可知，CH3OH的

10、燃燒熱 （填“大于”、“等于”或“小于”）192.9kJ/mol。已知水的氣化熱為44 kJ/mol，則氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為 。下圖是某筆記本電腦用甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子和電子，電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達另一極與氧氣反應(yīng)，電池總反應(yīng)為：2CH3OH3O22CO24H2O。則c電極是 （填“正極”或“負(fù)極”），c電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是 。 答案：（1） B C F 25 6 （2） 大于；H2(g)1/2O2(g) H2O(l) H-124.6kJ/mol 負(fù)極；CH3OH6eH2OCO26H 13.（09·棗莊市高三調(diào)研考試）肼（N2

11、H4）又稱聯(lián)氨，足一種可燃性液體，與氧氣或氯氧化物等反應(yīng)均可生成氮氣和水，可以用作火箭燃料。請回答下列問題： （1）巳知肼分子結(jié)構(gòu)中不含雙鍵和叁鍵，則它的結(jié)構(gòu)式為 。 （2）寫出肼與一氧化氯反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 （3）聯(lián)氨溶于水顯堿性，其原理與氬相似，但堿陛不如氨水強，戚寫出其溶于水呈堿性的離子方程式 。 （4）肼一空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是2030的氫氧化鉀溶液。潑電池放電時，負(fù)相的電極反應(yīng)式為 。 （5）如圖是一個電化學(xué)裝置示意圖，用肼一空氣燃料電池作此裝置的電源。若A為粗銅（Fe、Ag、CO雜質(zhì)），B為純銅，C為CuSO4溶液。通電一段時問后，溶液中Cu2+的濃度將 （

12、填“增大”“不變”“減小”）若A為鉑電極，B是石墨電極，c為硫酸，則陰極的電極反應(yīng)式為 。利用該裝置可制得少量過氧化氫，在陽極上被氧化成S2（過二硫酸根離子），S2與水反應(yīng)即可生成H2O2：S2+2H20=2十H2O2+2H+若要制取l moL H2O2，該燃料電池理論上需消耗 mol N2H4。 （6）火箭推進器中分別裝有聯(lián)氨和過氧化氫，它們發(fā)生反應(yīng)時產(chǎn)生氣體，并放出人量熱。已知：12 8 g液態(tài)聯(lián)氬與足量過氧化氫反應(yīng)生成氨氣和水蒸氣，放出256 65 k的熱量，另外還知： H2O（1） H2O（g） H=+44 kJ·mol-1 2H2O2（1）=2H2O（1）+O2（g） H=

13、196.4 kJ·mol-1寫出聯(lián)氨與氧氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。答案：（1） （1分） （2）N2H4+2NO=2N2+2H2O （3）N2H4+H2O N2H5+OH（不用“ ”不得分，寫兩步各1分） （4）N2H4+4OHN2+4H2O+4e （5）減?。?分）2H+2eN2 0.5 （6）N2H4 （1）+O2（g）=N2（g）+2H2O（1） H=621.23kJ·mol1或N2H4（1）+O2（g）=N2+2H2O（g）H=709.23kJ·mol1（除注明，其余每空2分，共14分）14.（09·淄博市二模）化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分關(guān)鍵

14、的作用。 （1）蘊藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀象冰的甲烷水合物固體。甲烷氣體燃燒和水汽化的熱化學(xué)方程式為： CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）H=802.3kJ·mol-1 H2O（l）=H2O（g） H=+44kJ·mol-1 則356g“可燃冰”（分子式為CH4·9H2O）釋放的甲烷氣體完全燃燒生成液態(tài)水，放出的熱量為 。 （2）熔融鹽燃料電池具有很高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃氣，空氣與CO2的混合氣體為正極助燃氣，制得在650下工作的燃料電池，完成有關(guān)的電池反應(yīng)

15、式：正極反應(yīng)式： O2+2CO2+4e-=2CO2-3，負(fù)極反應(yīng)式 。 （3）已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為： CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g） T時，在一定體積的容器中，通入一定量的CO（g）和H2O（g），發(fā)生反應(yīng)并保持溫度不變，各物質(zhì)濃度隨時間變化如下表：T時物質(zhì)的濃度(mol/L)變化時間/minCO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)00.2000.3000020.1380.2380.0620.06230.1000.2000.1000.10040.1000.2000.1000.10050.1160.2160.084c160.0960.2660.104c2 第5、6

16、min時的數(shù)據(jù)是保持溫度和體積不變時，改變某一條件后測得的。第45min之間，改變的條件是 。T時該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)是 。 已知420時，該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)為9，如果反應(yīng)開始時，CO(g)和H2O（g）的濃度都是0.01mol/L，則CO在此條件下的轉(zhuǎn)化率為 。 397時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為12，請判斷該反應(yīng)的H 0（填“>、=、<”）。 （4）燃料電池中產(chǎn)生的CO2氣體可以用堿液吸水得到Na2CO3和NaHCO3。常溫下向20mL0.1mol/LNa2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/HCl溶液40mL，溶液中含碳元素的各種微粒（CO2因逸出未畫出）物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（縱軸）隨

17、溶液pH變化的部分情況如下圖所示。根據(jù)圖象回答下列問題： 在同一溶液中，H2CO3、HCO-3、CO2-3，（填：“能”或“不能”） 大量共存。當(dāng)pH=7時溶液中含碳元素的主要微粒為 ，此時溶液中c(HCO-3) c(Na+)（填“>、=、<”）。答案：（1）1780.6kJ（2分） （2）2CO+2CO2-34e-=4CO2（2分） （3）增加H2濃度（2分）0.5（2分）75%（2分）<（2分） （4）不能（2分）H2CO3、HCO-3（2分）<（1分）15.（09·徐州市二調(diào)）我國目前制備多晶硅主要采用三氯氫硅氫還原法、硅烷熱解法和四氯化硅氫還原法。由于

18、三氯氫硅還原法具有一定優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用。其簡化的工藝流程如圖所示：粗硅粉HClH2多晶硅280300分離10501100分離回收回收（1）制備三氯氫硅的反應(yīng)為：Si(s)3HCl(g) = SiHCl3(g)H2(g) H=210 kJmol-1。伴隨的副反應(yīng)有：Si(s)4HCl(g) = SiCl4(g)2H2(g) H=241 kJmol-1。SiCl4在一定條件下與H2反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為SiHCl3，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為： 。SiCl4(g)H2(g) = SiHCl3(g)HCl(g) H= 。（2）由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。該生產(chǎn)工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是 （至少寫出兩種）。（3）由于SiH4具有易提純的特點，因此硅烷熱分解法是制備高純硅很有發(fā)展?jié)摿Φ姆椒ā９I(yè)上廣泛采用的合成硅烷方法是讓硅化鎂和固體氯化銨在液氨介質(zhì)中反應(yīng)得到硅烷，化學(xué)方程式是 ；整