專題5-化學反應與能量

保溫訓練5化學反應與能量一、選擇題綜合練1．【2020·北京市平谷區(qū)高三第一次模擬考試】中國科學家在合成氨(N2＋3H22NH3ΔH<0)反應機理研究中取得新進展，首次報道了LiH－3d過渡金屬這一復合催化劑體系，并提出了“氮轉(zhuǎn)移”催化機理。如圖所示，下列說法不正確的是()A．轉(zhuǎn)化過程中有非極性鍵斷裂與形成B．復合催化劑降低了反應的活化能C．復合催化劑能降低合成氨反應的焓變D．低溫下合成氨，能提高原料轉(zhuǎn)化率解析：選C。A.合成氨為可逆反應，氮氣和氫氣在反應過程中有消耗和生成，故轉(zhuǎn)化過程中有非極性鍵斷裂與形成，A項正確；B.催化劑能降低反應的活化能，加快反應速率，B項正確；C.催化劑不能改變反應的焓變，焓變只與反應物和生成物總能量的相對大小有關(guān)系，C項錯誤；D.合成氨的正反應為放熱反應，降低溫度，平衡向正向移動，能提高原料轉(zhuǎn)化率，D項正確。2．二氧化碳用不同催化劑催化生成一氧化碳的歷程中能量的轉(zhuǎn)變?nèi)鐖D所示，(吸附在催化劑表面的用“·”表示)下列說法錯誤的是()A．使用催化劑NiPc需要的條件更高B．·COOH經(jīng)過還原反應得到COC．反應過程中存在極性鍵的斷裂和生成D．相同微粒吸附在不同的催化劑時能量相同解析：選D。A.由圖可知，使用催化劑NiPc的相對能量更高，需要的條件更高，A項正確；B.整個過程中，C的化合價下降，故·COOH經(jīng)過還原反應得到CO，B項正確；C.·CO2轉(zhuǎn)變?yōu)椤OOH存在極性鍵的生成，·COOH轉(zhuǎn)變?yōu)椤O存在極性鍵的斷裂，C項正確；D.由圖可知，COOH、CO吸附在不同的催化劑時，能量不相同，D項錯誤。3．【2020·北京市西城區(qū)高三一?！靠茖W家提出由WO3催化乙烯和2丁烯合成丙烯的反應歷程如圖(所有碳原子滿足最外層8電子結(jié)構(gòu))。下列說法不正確的是()A．乙烯、丙烯和2丁烯互為同系物B．乙烯、丙烯和2丁烯的沸點依次升高C．Ⅲ→Ⅳ中加入的2丁烯具有反式結(jié)構(gòu)D．碳、鎢(W)原子間的化學鍵在Ⅲ→Ⅳ→Ⅰ的過程中未發(fā)生斷裂解析：選D。A.乙烯、丙烯和2丁烯結(jié)構(gòu)相似，組成上相差若干個CH2原子團，都屬于烯烴，互為同系物，A正確；B.乙烯、丙烯和2丁烯都屬于烯烴，隨著碳原子個數(shù)增加，沸點依次升高，故B正確；C.2丁烯具有順式和反式異構(gòu)，故C正確；D.由示意圖可知，Ⅳ→Ⅰ的過程中，發(fā)生了碳、鎢(W)原子間的化學鍵斷裂()，故D錯誤。4．【2020·山東省威海市高三模擬考試4月(一模)】已知丙烯與HCl發(fā)生加成反應有兩種可能，如圖1所示；其中丙烯加H＋的位能曲線圖如圖2所示。下列說法錯誤的是()圖1圖2A．過渡態(tài)(Ⅰ)比過渡態(tài)(Ⅱ)穩(wěn)定B．生成①的過程所需活化能較低，速率快C．①②③④中碳原子的雜化方式相同D．丙烯與HCl發(fā)生加成反應，主要生成產(chǎn)物③解析：選C。A.據(jù)圖可知過渡態(tài)(Ⅰ)比過渡態(tài)(Ⅱ)能量更低，所以更穩(wěn)定，故A正確；B.活化能越小反應速率越快，據(jù)圖可知生成①的過程所需活化能較低，反應速率較快，故B正確；C.①②中均有一個碳原子為sp2雜化，其他碳原子均為sp3雜化，故C錯誤；D.據(jù)圖可知生成①的過程所需活化能較低，反應更容易進行，選擇性更強，所以主要產(chǎn)物為③，故D正確。5．【2020·山東省棗莊市高三模擬考試(二調(diào))】(雙選)CO與N2O是汽車尾氣中污染大氣的成分，研究表明CO與N2O在Fe＋作用下生成無害氣體，發(fā)生反應的能量變化及反應歷程如圖所示，兩步反應分別為：①N2O＋Fe＋=N2＋FeO＋(慢)；②FeO＋＋CO=CO2＋Fe＋(快)。下列說法不正確的是()A．①是氧化還原反應，②不是氧化還原反應B．兩步反應均為放熱反應，總反應的化學反應速率由反應①決定C．Fe＋使反應的活化能減小，增大反應速率D．FeO＋在該反應過程中作催化劑解析：選AD。A.①、②兩反應中都含有變價元素，都是氧化還原反應，A不正確；B.兩步反應中反應物的總能量都高于生成物的總能量，均為放熱反應，總反應的化學反應速率，由速率慢的反應(即反應①)決定，B正確；C.Fe＋為反應的催化劑，降低反應的活化能，加快反應速率，C正確；D.FeO＋在該反應過程中是催化劑的中間產(chǎn)物，D不正確。6．【2020·山東省德州市高三第一次模擬】(雙選)水煤氣變換反應為：CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)。我國學者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用·標注。下列說法正確的是()A．水煤氣變換反應的ΔH＞0B．步驟③的化學方程式為：CO·＋OH·＋H2O(g)=COOH·＋H2O·C．步驟⑤只有非極性鍵H—H鍵形成D該歷程中最大能壘(活化能)E正＝2.02eV解析：選BD。A.由示意圖可知，反應物的總能量大于生成物的總能量，該反應為放熱反應，ΔH＜0，故A錯誤；B.由示意圖可知，步驟③為CO·、OH·、H2O(g)和H·反應生成COOH·、H2O·和H·，反應的化學方程式為：CO·＋OH·＋H2O(g)=COOH·＋H2O·，故B正確；C.由示意圖可知，步驟⑤除有非極性鍵H—H鍵形成外，還要碳氧極性鍵和氫氧極性鍵生成，故C錯誤；D.由示意圖可知，步驟④的能壘最大，E正＝1.86eV－(－0.16eV)＝2.02eV，故D正確。7．【2020·山東省部分學校聯(lián)考模擬試題】我國科學家設(shè)計二氧化碳熔鹽捕獲及電化學轉(zhuǎn)化裝置，其示意圖如下：下列說法不正確的是()A．b為電源的正極B．①②中，捕獲CO2時碳元素的化合價發(fā)生了變化C．a(chǎn)極的電極反應式為2C2Oeq\o\al(2－,5)－4e－=4CO2＋O2D．上述裝置存在反應：CO2=C＋O2解析：選B。A.a電極反應是2C2Oeq\o\al(2－,5)－4e－=4CO2＋O2，發(fā)生氧化反應，是電解池的陽極，則b為正極，故A正確；B.①捕獲CO2時生成的C2Oeq\o\al(2－,5)中碳元素的化合價仍為＋4價，②捕獲CO2時生成COeq\o\al(2－,3)時碳元素的化合價仍為＋4價，碳元素的化合價均未發(fā)生變化，故B錯誤；C.由電解裝置示意圖可知a電極反應是2C2Oeq\o\al(2－,5)－4e－=4CO2＋O2，故C正確；D.由電解裝置示意圖可知a電極生成O2，d電極生成C，電解池總反應式為CO2=C＋O2，故D正確。8．【2020·山東濰坊市高密一中高三3月份高考模擬】雜志Joule中題為“Li—CO2Electrochemistry∶ANewStrategyforCO2FixationandEnergyStorage”的文章，闡述關(guān)于電化學技術(shù)固定CO2新的反應途徑。下圖是采用新能源儲能器件將CO2轉(zhuǎn)化為固體產(chǎn)物，實現(xiàn)CO2的固定和儲能靈活應用的裝置。儲能器件使用的Li—CO2電池組成為釕電極/CO2—飽和LiClO4—DMSO電解液/鋰片。下列說法錯誤的是()A．釕電極為負極，其電極反應式為：2Li2CO3＋C－4e－=3CO2＋4Li＋B．Li—CO2電池電解液由LiClO4—DMSO溶于水得到C．這種電化學轉(zhuǎn)化方式不僅減少CO2的排放，還可將CO2作為可再生能源載體D．CO2的固定中，每生成1.5mol氣體，可轉(zhuǎn)移2mole－解析：選B。A.由圖可知，釕電極上的電極反應式為2Li2CO3＋C－4e－=4Li＋＋3CO2↑，故A正確；B.由題意可知，Li－CO2電池有活潑金屬Li，所以電解液為非水溶液飽和LiClO4－(CH3)2SO(二甲基亞砜)有機溶劑，故B錯誤；C.由圖可知，CO2通過儲能系統(tǒng)和CO2固定策略轉(zhuǎn)化為固體產(chǎn)物C，這種電化學轉(zhuǎn)化方式不僅減少CO2的排放，還可將CO2作為可再生能源載體，故C正確；D.由圖可知，CO2的固定中的電極反應式為：2Li2CO3=4Li＋＋2CO2↑＋O2＋4e－，轉(zhuǎn)移4mole－生成3mol氣體，CO2的固定中，每生成1.5mol氣體，可轉(zhuǎn)移2mole－，故D正確。9．【2020·山東省泰安市高三上學期期末試題】2019年諾貝爾化學獎頒給了三位為鋰離子電池發(fā)展作出重要貢獻的科學家。磷酸鐵鋰鋰離子電池充電時陽極反應式為，xLiFePO4－xe－→xLi＋＋xFePO4，放電工作示意圖如圖。下列敘述不正確的是()A．放電時，Li＋通過隔膜移向正極B．放電時，電子由鋁箔沿導線流向銅箔C．放電時正極反應為：xFePO4＋xLi＋＋xe－=xLiFePO4D．磷酸鐵鋰鋰離子電池充放電過程通過Li＋遷移實現(xiàn)，C、Fe、P元素化合價均不發(fā)生變化解析：選D。A選項，放電時，“同性相吸”即Li＋通過隔膜移向正極，故A正確；B選項，放電時，電子由負極即鋁箔沿導線流向正極即銅箔，故B正確；C選項，放電正極得電子，發(fā)生氧化反應為：xFePO4＋xLi＋＋xe－=xLiFeO4，故C正確；D選項，磷酸鐵鋰鋰離子電池充放電過程通過Li＋遷移實現(xiàn)，F(xiàn)e元素化合價發(fā)生變化，故D錯誤。10．利用太陽能電解水制H2是解決能源危機的重要方向。采用固體氧化還原調(diào)節(jié)劑作為離子交換體系，實現(xiàn)H2、O2分離。下列分析正確的是()A．左側(cè)電解池應選用酸性溶液，a極反應式為：2H＋＋2e－=H2↑B．b極反應式：NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－C．c為陽極，發(fā)生氧化反應D．電解一段時間后，可將b、c對調(diào)，循環(huán)利用物質(zhì)解析：選D。A.根據(jù)圖示，左側(cè)電解池應選用堿性溶液，連接電源負極的為陰極，則a為陰極，陰極發(fā)生還原反應，電極反應式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，故A錯誤；B.連接電源負極的為陰極，則a為陰極，b為陽極，陽極失電子發(fā)生氧化反應，故電極反應方程式為Ni(OH)2＋OH－－e－=NiOOH＋H2O，故B錯誤；C.連接電源正極的為陽極，則d為陽極，c為陰極，陰極發(fā)生還原反應，故C錯誤；D.b電極發(fā)生的反應Ni(OH)2＋OH－－e－=NiOOH＋H2O，c電極發(fā)生的反應為NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－，故電解一段時間后，可將b、c對調(diào)，循環(huán)利用，故D正確。11．【2020·北京市延慶區(qū)高三統(tǒng)測】某模擬“人工樹葉”電化學實驗裝置如圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法正確的是()A．該裝置工作時，H＋從a極區(qū)向b極區(qū)遷移B．該裝置將化學能轉(zhuǎn)化為光能和電能C．a(chǎn)電極的反應式為3CO2＋18H＋－18e－=C3H8O＋5H2OD．每生成3molO2，有88gCO2被還原解析：選D。A.a與電源負極相連，所以a是陰極，而電解池中氫離子向陰極移動，所以H＋從陽極b極區(qū)向陰極a極區(qū)遷移，A項錯誤；B.該裝置是電解池裝置，是將電能轉(zhuǎn)化為化學能，所以該裝置將光能和電能轉(zhuǎn)化為化學能，B項錯誤；C.a與電源負極相連，所以a是陰極，發(fā)生還原反應，電極反應式為：3CO2＋18H＋＋18e－=C3H8O＋5H2O，C項錯誤；D.電池總的方程式為：6CO2＋8H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2C3H8O＋9O2，即生成9mol的氧氣，陰極有6mol的二氧化碳被還原，也就是3mol的氧氣，陰極有2mol的二氧化碳被還原，所以被還原的二氧化碳為88g，D項正確。12．【2020·山東省濟寧市高三模擬考試】甲是一種在微生物作用下將廢水中的尿素CO(NH2)2轉(zhuǎn)化為環(huán)境友好物質(zhì)，實現(xiàn)化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，利用甲、乙兩裝置，實現(xiàn)對冶金硅(Cu—Si作硅源)進行電解精煉制備高純硅。下列說法正確的是()A．電極M與a相連接B．液態(tài)Cu－Si合金作陽極，固體硅作陰極C．廢水中的尿素的含量不會影響硅提純速率D．M電極反應式為CO(NH2)2＋H2O－6e－=CO2↑＋N2↑＋6H＋解析：選D。甲裝置為原電池裝置，氧氣在N電極被還原生成水，所以N電極為正極，M電極為負極；乙裝置為電解池，a電極上Si被氧化成Si4＋，發(fā)生氧化反應，所以a電極為陽極與N極相連，b電極為陰極與M極相連。A.根據(jù)分析可知M與b相連，故A錯誤；B.根據(jù)分析可知a電極為陽極，即液態(tài)Cu－Si合金作陽極；但固體硅不導電，所以不能作陰極，Si4＋在鋁電極上得電子被還原，故B錯誤；C.廢水中尿素含量不同，電流強度不同，單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)不同，會影響硅提純的速率，故C錯誤；D.CO(NH2)2在負極M上失電子發(fā)生氧化反應，生成N2、CO2，結(jié)合電荷守恒得到電極反應式為CO(NH2)2＋H2O－6e－=CO2↑＋N2↑＋6H＋，故D正確。13．(2020·山東省濟南市高三一模化學試題)2019年諾貝爾化學獎授予了在鋰離子電池領(lǐng)域作出巨大貢獻的三位科學家。某鋰離子電池以C6Li為負極，Lix－1MO2為正極，鋰鹽有機溶液作電解質(zhì)溶液，電池反應為C6Li＋Li1－xMO2eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))LiMO2＋C6Li1－x。則下列有關(guān)說法正確的是()A．金屬鋰的密度、熔點和硬度均比同族的堿金屬低B．該鋰離子電池可用乙醇作有機溶劑C．電池放電時，Li＋從正極流向負極D．電池充電時，陽極的電極反應式為LiMO2－xe－=xLi＋＋Li1－xMO2解析：選D。A.堿金屬元素從上到下對應單質(zhì)的熔、沸點逐漸降低，故金屬鋰的熔點均比同族的堿金屬高，A選項錯誤；B.乙醇的氧化還原電位太低，容易被氧化，不能作該鋰離子電池的有機溶劑，B選項錯誤；C.電池放電時，為原電池，陽離子(Li＋)從負極向正極移動，C選項錯誤；D.由上述分析可知，電池充電時，LiMO2作陽極，失去電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為LiMO2－xe－=xLi＋＋Li1－xMO2，D選項正確。14．【2020·山東省威海市高三模擬】(雙選)工業(yè)電解Na2CO3溶液的裝置如圖所示，A、B兩極均為惰性電極。下列說法正確的是()A．該裝置可用于制備NaHCO3溶液，其中A極發(fā)生還原反應B．生成a溶液的電極室中反應為：2H2O－4e－＋4COeq\o\al(2－,3)=O2↑＋4HCOeq\o\al(－,3)C．A極還可能有少量CO2產(chǎn)生，A、B兩極產(chǎn)生的氣體M和R體積比略大于2∶1D．當c2＝1mol·L－1、c1＝9mol·L－1時，則另一室理論上可制備4mol溶質(zhì)a(假設(shè)右室溶液體積為0.5L)解析：選BD。電解池中陽離子流向陰極，根據(jù)Na＋的流向可知B為陰極，水電離出的氫離子放電生成氫氣，同時電離出更多的氫離子，所以流出NaOH溶液濃度變大；A為陽極，水電離出的氫氧根放電生成氧氣，同時電離出更多的氫離子，氫離子與碳酸根結(jié)合生成碳酸氫根，a溶液為碳酸氫鈉溶液。A.根據(jù)分析可知A極為陽極發(fā)生氧化反應，故A錯誤；B.根據(jù)分析可知A極為陽極，水電離出的氫氧根放電生成氧氣，同時電離出更多的氫離子，氫離子與碳酸根結(jié)合生成碳酸氫根，電極方程式為2H2O－4e－＋4COeq\o\al(2－,3)=O2↑＋4HCOeq\o\al(－,3)，故B正確；C.氣體M為O2，R為H2，根據(jù)電子守恒可知，理論上生成1molO2的同時生成2molH2，A極還可能有少量CO2產(chǎn)生，所以A、B兩極產(chǎn)生的氣體M和R體積比應略大于1∶2，故C錯誤；D.當c2＝1mol·L－1、c1＝9mol·L－1時，說明電解過程中陰極生成的OH－為8mol/L，右室體積為0.5L，則轉(zhuǎn)移的電子為4mol，根據(jù)電極方程式2H2O－4e－＋4COeq\o\al(2－,3)=O2↑＋4HCOeq\o\al(－,3)可知生成的碳酸氫鈉為4mol，故D正確。二、題空突破練15．已知COS(g)＋H2O(g)H2S(g)＋CO2(g)ΔH1＝－34kJ/molCO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)ΔH2＝－41kJ/mol寫出H2S與CO反應生成COS的熱化學方程式__________________________________。解析：COS(g)＋H2O(g)H2S(g)＋CO2(g)ΔH1＝－34kJ/mol①，CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)ΔH2＝－41kJ/mol②，運用蓋斯定律CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)ΔH，由②－①所得ΔH＝－41kJ/mol－(－34kJ/mol)＝－7kJ/mol，故H2S與CO反應生成COS的熱化學方程式為CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)ΔH＝－7kJ/mol；答案：CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)ΔH2＝－7kJ/mol16．工業(yè)合成氨是人工固氮的重要方法。2007年化學家格哈德?埃特爾證實了氫氣與氮氣在固體催化劑表面合成氨的反應過程，示意如下圖：(1)下列說法正確的是______(選填字母)。a圖①表示N2、H2分子中均是單鍵b圖②→圖③需要吸收能量c該過程表示了化學變化中包含舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的生成(2)已知：N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ/mol，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ/mol，則氨氣作燃料完全燃燒生成氮氣和水蒸氣的熱化學方程式是________。解析：(1)a.H2的結(jié)構(gòu)式為H－H，是單鍵，N2是兩個N原子以三鍵形式結(jié)合，故a錯誤；b．根據(jù)圖示，②→③化學鍵發(fā)生斷裂，需要吸收能量，故b正確；c．化學反應是舊鍵的斷裂和新鍵的形成，故c正確。(2)N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ/mol①；2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ/mol②NH3燃燒的方程方式為4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g)，根據(jù)蓋斯定律，②×3－①×2，ΔH＝－1266kJ·mol－1，熱化學反應方程式為4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1266kJ·mol－1；答案：(1)bc(2)4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1266kJ/mol17．生物脫H2S原理為：H2S(g)＋Fe2(SO4)3(aq)=S(s)＋2FeSO4(aq)＋H2SO4(aq)ΔH14FeSO4(aq)＋O2(g)＋2H2SO4(aq)eq\o(=,\s\up7(硫桿菌))2Fe2(SO4)3(aq)＋2H2O(l)ΔH2反應2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l)的ΔH3＝_____________________________________________。解析：已知：①H2S(g)＋Fe2(SO4)3(aq)=S(s)＋2FeSO4(aq)＋H2SO4(aq)ΔH1，②4FeSO4(aq)＋O2(g)＋2H2SO4(aq)eq\o(=,\s\up7(硫桿菌))2Fe2(SO4)3(aq)＋2H2O(l)ΔH2，根據(jù)蓋斯定律①×2＋②得反應2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l)，則ΔH3＝2ΔH1＋ΔH2。答案：ΔH3＝2ΔH1＋ΔH218．將C2H6和CO2按物質(zhì)的量之比為1∶1通入反應器中，發(fā)生如下反應：ⅰ.C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)ΔH1＝＋136.4kJ·mol－1ⅱ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋41.2kJ·mol－1ⅲ.C2H6(g)＋CO2(g)C2H4(g)＋CO(g)＋H2O(g)ΔH3用ΔH1、ΔH2計算ΔH3＝________kJ·mol－1。解析：由蓋斯定律可知，反應ⅰ＋反應ⅱ得反應ⅲ，則ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝(＋136.4kJ·mol－1)＋(＋41.2kJ·mol－1)＝＋177.6kJ·mol－1。答案：＋177.619．由CO2轉(zhuǎn)化為羧酸是CO2資源化利用的重要方法。在催化作用下由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為CH3COOH的反應歷程示意圖如圖。(1)在合成CH3COOH的反應歷程中，下列有關(guān)說法正確的是_________。(填字母)a．該催化劑使反應的平衡常數(shù)增大b．CH4→CH3COOH過程中，有C—H鍵發(fā)生斷裂c．由X→Y過程中放出能量并形成了C—C鍵(2)該條件下由CO2和CH4合成CH3COOH的化學方程式為______。解析：(1)a.催化劑只能改變化學反應速率，不能改變反應的平衡常數(shù)，故a錯誤；b.由圖中變化可知甲烷在催化劑作用下選擇性活化，甲烷分子中碳原子會與催化劑形成新的共價鍵，必有C—H鍵發(fā)生斷裂，故b正確；c.X→Y的焓值降低，說明為放熱過程，由CH4→CH3COOH有CC鍵形成，故c正確。答案：(1)bc(2)CH4＋CO2eq\o(→,\s\up7(催化劑))CH3COOH20．鉛的主要礦藏形式是方鉛礦(PbS)利用其冶煉鉛的反應過程如下：2PbS(s)＋3O2(g)=2PbO(s)＋2SO2(g)ΔH＝akJ·mol－1PbS(s)＋2O2(g)=PbSO4(s)ΔH＝bkJ·mol－1PbS(s)＋2PbO(s)=3Pb(s)＋SO2(g)ΔH＝ckJ·mol－1則利用方鉛礦和鉛礬礦(主要成分為PbSO4)冶煉鉛并生產(chǎn)一種可能造成酸雨的氣體的熱化學方程式為____。解析：利用蓋斯定律將第1個方程2倍加上第3個方程式2倍，減去第2個方程式的3倍，再同時除以3，則得到方鉛礦和鉛礬礦(主要成分為PbSO4)冶煉鉛并生產(chǎn)一種可能造成酸雨的氣體的熱化學方程式為PbS(s)＋PbSO4(s)=2Pb(s)＋2SO2(g)ΔH＝eq\f(2（a＋c）－3b,3)kJ·mol－1。答案：PbS(s)＋PbSO4(s)=2Pb(s)＋2SO2(g)ΔH＝eq\f(2（a＋c）－3b,3)kJ·mol－121．(1)資料1∶KI在該反應中的作用：H2O2＋I－=H2O＋IO－；H2O2＋IO－=H2O＋O2↑＋I－?？偡磻幕瘜W方程式是________________。(2)資料2∶H2O2分解反應過程中能量變化如圖所示，其中①有KI加入，②無KI加入。下列判斷正確的是__________(填字母)。A．加入KI后改變了反應的路徑B．加入KI后改變了總反應的能量變化C．H2O2＋I－=H2O＋IO－是放熱反應解析：(1)H2O2＋I－=H2O＋IO－，H2O2＋IO－=H2O＋O2↑＋I－，把兩式加和，即可得到總反應的化學方程式為2H2O2eq\o(=,\s\up7(KI))2H2O＋O2↑。(2)A.加入KI后，一步反應分為兩步進行，也就是改變了反應的路徑，a正確；B.加入KI后，反應物和生成物的能量都沒有改變，b不正確；C.由圖中可知，H2O2＋I－=H2O＋IO－的反應物總能量小于生成物總能量，所以該反應是吸熱反應，c不正確。答案：(1)2H2O2eq\o(=,\s\up7(KI))2H2O＋O2↑(2)a22．處理污水的化學方法有許多，混凝法、氧化還原法、中和法、電解法等。處理含Na2SO4的廢水常用三室式電滲析法，原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na＋和SOeq\o\al(2－,4)可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。(1)陰極反應式為__________________。(2)當電路中通過1mol電子的電量時，會有________mol的O2生成。解析：(1)陰極發(fā)生還原反應，根據(jù)放電順序氫離子得電子生成氫氣，反應式為：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－。(2)電解硫酸鈉溶液相當于電解水，陽極發(fā)生氧化反應生成氧氣，電極反應為：2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，則當電路中通過1mol電子的電量時，會有1mol×eq\f(1,4)＝0.25molO2生成。答案：(1)2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－(2)0.2523．利用質(zhì)子傳導型固體氧化物電解池將乙烷轉(zhuǎn)化為乙烯，示意圖如圖：(1)電極a與電源的________極相連。(2)電極b的電極反應式是________。解析：(1)電解池中，陽離子向陰極移動，由圖給氫離子的移動方向可知，電極a為陽極，與電源正極相連。(2)電解池中，陽離子向陰極移動，由圖給氫離子的移動方向可知，電極b為陰極，在氫離子作用下，二氧化碳在陰極上得電子發(fā)生還原反應生成一氧化碳和水，電極反應式為CO2＋2e－＋2H＋=CO＋H2O。答案：(1)正(2)CO2＋2e－＋2H＋=CO＋H2O24．某科研單位利用工業(yè)廢氣中的SO2來制取H2SO4。(1)利用原電池原理，用SO2和O2來制備硫酸，裝置如圖1所示。B極的電極反應式是________。(2)SO2經(jīng)圖2中的兩個循環(huán)可分別得到S和H2SO4。下列說法正確的是________。a．循環(huán)Ⅰ中，反應1中的氧化產(chǎn)物為ZnFeO3.5b．循環(huán)Ⅰ中，反應2的化學方程式為SO2＋4ZnFeO3.5eq\o(=,\s\up7(△))S＋4ZnFeO4c．Mn可作為循環(huán)Ⅱ中電解過程中的陽極材料d．循環(huán)Ⅰ和循環(huán)Ⅱ中消耗同質(zhì)量的SO2，理論上得到S和H2SO4的質(zhì)量之比為16∶49解析：(1)通過分析裝置示意圖，A極產(chǎn)物為水，說明這一極通入的為O2，那么B極的電極反應即為：SO2－2e－＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋；(2)通過分析循環(huán)Ⅰ，SO2經(jīng)過反應2后即被還原為S單質(zhì)，那么反應1即為ZnFeO4還原再生ZnFeO3.5的過程；通過分析循環(huán)Ⅱ，SO2先被MnO2吸收轉(zhuǎn)變?yōu)镸nSO4，這個過程Mn降價而S升價，接著再電解MnSO4溶液分離得到硫酸產(chǎn)品的同時，再生了MnO2；a.通過分析可知，ZnFeO3.5是反應1的還原產(chǎn)物，a錯誤；b.通過分析可知，經(jīng)過反應2后，SO2被還原為S單質(zhì)，ZnFeO4被氧化為ZnFeO3.5，方程式正確，b正確；c.通過分析可知，電解過程Mn從＋2價被氧化為＋4價，實現(xiàn)再生，因此，陽極材料不能使用Mn單質(zhì)，c錯誤；d.根據(jù)硫元素守恒可知，消耗同等質(zhì)量的SO2，生成S和H2SO4的質(zhì)量比為16∶49，d正確。答案：(1)SO2－2e－＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋(2)b、d25．陽離子交換膜法電解飽和食鹽水具有綜合能耗低、環(huán)境污染小等優(yōu)點。生產(chǎn)流程如下圖所示：(1)電解飽和食鹽水的化學方程式為________。(2)電解結(jié)束后，能夠脫去陽極液中游離氯的試劑或方法是________(填字母序號)。a．Na2SO4 b．Na2SO3c．熱空氣吹出 d．降低陽極區(qū)液面上方的氣壓(3)食鹽水中的I－若進入電解槽，可被電解產(chǎn)生的C