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泊頭一中20202021學(xué)年高二上學(xué)期第一次月考化學(xué)試題可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量:H1C12N14O16Na23S32Fe56Cu64I127一、單選題(共20小題,每小題2分,共40分,每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。)1.下列關(guān)于能量變化的說(shuō)法正確的是()A.化學(xué)電池的放電過(guò)程就是電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能的過(guò)程B.化學(xué)反應(yīng)在物質(zhì)變化的同時(shí),伴隨著能量變化,其表現(xiàn)形式只有吸熱和放熱兩種C.已知C(石墨,s)=C(金剛石,s)ΔH>0,則金剛石比石墨穩(wěn)定D.“冰,水為之,而寒于水”說(shuō)明相同質(zhì)量的水和冰相比較,冰更穩(wěn)定【答案】D【解析】【詳解】A.化學(xué)電池的放電過(guò)程就是化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的過(guò)程,A錯(cuò)誤;B.化學(xué)反應(yīng)在物質(zhì)變化的同時(shí),伴隨著能量變化,其表現(xiàn)形式除吸熱和放熱外,還有光能、電能等形式,B錯(cuò)誤;C.已知C(石墨,s)=C(金剛石,s)ΔH>0,說(shuō)明相同質(zhì)量的金剛石的總能量比石墨高,能量越高越不穩(wěn)定,故金剛石不如石墨穩(wěn)定,C錯(cuò)誤;D.“冰,水為之,而寒于水”說(shuō)明相同質(zhì)量的水和冰相比較,冰所具有的總能量比水更低,故冰更穩(wěn)定,D正確;故答案為:D。2.下列關(guān)于電解精煉銅與電鍍的說(shuō)法正確的是A.電解精煉銅時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,電路中每通過(guò)2mole,陽(yáng)極就會(huì)溶解64g銅B.電解精煉銅時(shí),陽(yáng)極為粗銅,陰極為精銅,電解過(guò)程中電解質(zhì)溶液不需要更換C.在鐵制器皿上鍍鋁,熔融氧化鋁作電解質(zhì),鐵制器皿作陰極,鋁棒作陽(yáng)極D.電鍍過(guò)程中電鍍液需要不斷更換【答案】C【解析】【詳解】A.電解是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,電解精煉銅時(shí),粗銅作陽(yáng)極,粗銅中的鐵、鋅等雜質(zhì)金屬也會(huì)失電子溶解,故通過(guò)時(shí),溶解的Cu的物質(zhì)的量小于,故陽(yáng)極溶解銅的小于,故A錯(cuò)誤;B.電解精煉銅時(shí),粗銅作陽(yáng)極,粗銅中的鐵、鋅等雜質(zhì)金屬也會(huì)失電子溶解,隨電解進(jìn)行電解質(zhì)溶液中銅離子濃度會(huì)降低,故電解過(guò)程中電解質(zhì)需要更換,故B錯(cuò)誤;C.陽(yáng)極為鋁棒,鐵制器皿作陰極,電解質(zhì)為熔融氧化鋁,陽(yáng)極為:Al3e=Al3+,陰極為Al3++3e=Al,在鐵質(zhì)器皿上鍍鋁,故C正確;D.電鍍過(guò)程中電鍍液濃度幾乎不變,不需要經(jīng)常更換,故D錯(cuò)誤;本題答案為C。3.2012年6月16日18時(shí)37分24秒,神舟九號(hào)成功發(fā)射。飛船的能量部分來(lái)自太陽(yáng)能電池,另外內(nèi)部還配有高效的MCFC型燃料電池。該燃料電池可同時(shí)供應(yīng)電和水蒸氣,其所用燃料為氫氣,電解質(zhì)為熔融的碳酸鉀。已知該燃料電池的總反應(yīng)為2H2+O2===2HA.電池放電時(shí),電子經(jīng)外電路由通氧氣的正極流向通氫氣的負(fù)極B.電池工作時(shí)CO32-向正極移動(dòng)C.正極的電極反應(yīng)式為4OH--2e-=O2↑+2H2OD.負(fù)極反應(yīng)為H2+CO32--2e-=CO2+H2O,【答案】D【解析】【分析】在燃料電池中,通入氧氣的一極為正極,通入燃料的一極為負(fù)極,當(dāng)電解質(zhì)為熔融碳酸鹽時(shí),在配平電極反應(yīng)式時(shí)需借助CO32配平,正極的電極反應(yīng)式為:O2+4e+2CO2=2CO32;負(fù)極通入H2,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:H22e+CO32=H2O+CO2,據(jù)此解答?!驹斀狻吭谌剂想姵刂?,通入氧氣的一極為正極,通入燃料的一極為負(fù)極,當(dāng)電解質(zhì)為熔融碳酸鹽時(shí),在配平電極反應(yīng)式時(shí)需借助CO32配平,正極的電極反應(yīng)式為:O2+4e+2CO2=2CO32;負(fù)極通入H2,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:H22e+CO32=H2O+CO2,A.電池放電時(shí),為原電池原理,電子由負(fù)極流向正極,所以外電路電子由通氫氣的負(fù)極流向通氧氣的正極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.原電池中,陰離子向負(fù)極移動(dòng),所以CO32向負(fù)極移動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.燃料電池中,正極氧氣得電子,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為:O2+2CO2+4e?=2CO32,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.燃料電池中,負(fù)極氫氣失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)為H2?2e?+CO32═CO2+H2O,D項(xiàng)正確;答案選D?!军c(diǎn)睛】在燃料電池中,通入氧氣的一極為正極,通入燃料的一極為負(fù)極,當(dāng)電解質(zhì)為熔融碳酸鹽時(shí),在配平電極反應(yīng)式時(shí)需借助CO32配平,如本題中,正極的電極反應(yīng)式為:O2+4e+2CO2=2CO32,需注意正極反應(yīng)物除了氧氣還有二氧化碳,因此正極除了通入氧氣,還應(yīng)通入二氧化碳;負(fù)極通入H2,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),生成水,電極反應(yīng)式為:H22e+CO32=H2O+CO2,熔融碳酸鹽燃料電池中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)是學(xué)生們學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。4.依據(jù)如圖判斷,下列說(shuō)法正確的是()A.氫氣的燃燒熱ΔH=-241.8kJ·mol-1B.2molH2(g)與1molO2(g)所具有的總能量比2molH2O(g)所具有的總能量低C.水分解的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.6kJ·mol-1D.H2O(g)生成H2O(l)時(shí),斷鍵吸收的能量大于成鍵放出的能量【答案】C【解析】【詳解】A.氫氣的燃燒熱是指1molH2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)釋放的能量,故氫氣的燃燒熱ΔH=,A錯(cuò)誤;B.氫氣燃燒是放熱反應(yīng),故2molH2(g)與1molO2(g)所具有的總能量比2molH2O(g)所具有的總能量高,B錯(cuò)誤;C.由圖中可知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)=571.6kJ·mol-1,故水分解的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.6kJ·mol-1,C正確;D.H2O(g)生成H2O(l)時(shí),該過(guò)程是物理變化,并沒(méi)有化學(xué)鍵的斷鍵和形成,D錯(cuò)誤;故答案為:C。5.下列敘述中,正確個(gè)數(shù)的為()①電解池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置②金屬和石墨導(dǎo)電均為物理變化,電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化③不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),通過(guò)電解的原理有可能實(shí)現(xiàn)④電鍍過(guò)程相當(dāng)于金屬的“遷移”,可視為物理變化⑤銀質(zhì)物品久置表面變暗,是由于發(fā)生了電化學(xué)腐蝕⑥為了防止鋼鐵銹蝕,在排放海水的鋼鐵閥門(mén)上用導(dǎo)線連接一塊石墨,一同浸入海水中A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)【答案】B【解析】【詳解】①電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置,說(shuō)法錯(cuò)誤;②金屬和石墨導(dǎo)電是因?yàn)橛凶杂梢苿?dòng)的電子,靠自由移動(dòng)的電子定向移動(dòng)的過(guò)程,沒(méi)有新物質(zhì)產(chǎn)生,均為物理變化,電解質(zhì)溶液導(dǎo)電就是被電解的過(guò)程,在電解過(guò)程中發(fā)生氧化還原反應(yīng),是化學(xué)變化,說(shuō)法正確;③不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),通過(guò)電解的原理有可能實(shí)現(xiàn),例如電解食鹽水,說(shuō)法正確;④電鍍過(guò)程相當(dāng)于金屬的“遷移”,是通電情況下的氧化還原反應(yīng),是化學(xué)變化,說(shuō)法錯(cuò)誤;⑤銀質(zhì)物品久置表面變暗,是由于發(fā)生了化學(xué)腐蝕生成了硫化銀等物質(zhì),說(shuō)法錯(cuò)誤;⑥為了防止鋼鐵銹蝕,在排放海水的鋼鐵閥門(mén)上用導(dǎo)線連接一塊比鐵活潑的金屬例如鋅,一同浸入海水中,采用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法,說(shuō)法錯(cuò)誤;則正確的說(shuō)法有2個(gè),答案選B。6.有關(guān)熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)與對(duì)應(yīng)表述均正確的是A.稀硫酸與0.1mol·L-1NaOH溶液反應(yīng):H+(aq)+OH(aq)=H2O(l)ΔH=+57.3kJ·mol1B.在101kPa下H2(g)的燃燒熱為285.8kJ·mol-1,則水分解的熱化學(xué)方程式:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+285.8kJ·mol-1C.已知CH3OH的燃燒熱為726.8kJ·mol-1,則有CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-726.8kJ·mol-1D.已知9.6g硫粉與11.2g鐵粉混合加熱生成17.6gFeS時(shí)放出19.12kJ熱量,則Fe(s)+S(s)=FeS(s)ΔH=-95.6kJ·mol-1【答案】D【解析】【詳解】A.酸堿中和是放熱反應(yīng),故應(yīng)為負(fù)值,故A錯(cuò)誤;B.燃燒熱指的是101kPa下,1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量,定義要點(diǎn):可燃物必須為1mol,故可以知道H2燃燒生成H2O(l)的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)=285.5×2kJ/mol=571kJ/mol,水分解的熱化學(xué)方程式:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)?H=+571kJ/mol,故B錯(cuò)誤;C.燃燒熱指的是101kPa下,1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量,定義要點(diǎn):必須完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物,如C→CO2,H→H2O(l),熱化學(xué)方程式中應(yīng)為液態(tài)水,故C錯(cuò)誤;D.生成硫化亞鐵17.6g即生成0.2molFeS時(shí),放出19.12kJ熱量,可以知道生成1molFeS(s)時(shí)放出95.6kJ的熱量,故D正確。答案選D。7.下列有關(guān)敘述正確的是()A.測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí),不可以用稀硫酸與稀溶液反應(yīng)B.若用50mL0.50mol·L-1NaOH溶液分別與50mL0.50mol·L-1鹽酸和50mL0.50mol·L-1H2SO4溶液充分反應(yīng),兩反應(yīng)測(cè)得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱不相等C.測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí),可以用保溫杯代替簡(jiǎn)易量熱計(jì)D.為了簡(jiǎn)化裝置,中和反應(yīng)的反應(yīng)熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中的攪拌器可以用溫度計(jì)代替【答案】C【解析】【詳解】A.測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí),用稀的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液,可以用稀硫酸與稀溶液反應(yīng),A錯(cuò)誤;B.可用稀硫酸與稀溶液、鹽酸和稀溶液反應(yīng)測(cè)定中和熱,且兩反應(yīng)測(cè)得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱相等,B錯(cuò)誤;C.測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí),需要做好保溫措施,防止熱量散失,可以用保溫杯代替簡(jiǎn)易量熱計(jì),C正確;D.溫度計(jì)不能用于攪拌,D錯(cuò)誤;答案選C。8.某同學(xué)按下圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是()A.電解過(guò)程中,銅電極上有H2產(chǎn)生B.電解初期,主反應(yīng)方程式為:Cu+H2SO4CuSO4+H2↑C.電解一定時(shí)間后,石墨電極上有銅析出D.整個(gè)電解過(guò)程中,H+的濃度不斷增大【答案】BC【解析】【詳解】A.銅電極與電源正極相連作陽(yáng)極,銅失去電子,電解過(guò)程中,銅電極上不會(huì)有H2產(chǎn)生,A錯(cuò)誤;B.銅電極與電源正極相連作陽(yáng)極,銅失去電子,石墨電極是陰極,溶液中的氫離子放電,則電解初期,主反應(yīng)方程式為Cu+H2SO4CuSO4+H2↑,B正確;C.電解一定時(shí)間后,溶液中銅離子濃度逐漸增大,由于Cu2+的氧化性大于H+,因此Cu2+也會(huì)在陰極放電生成銅,即陰極上先是H+得電子放出H2,后是Cu2+得電子析出Cu,C正確;D.根據(jù)以上分析可知在整個(gè)電解過(guò)程中,起始時(shí)H+濃度不斷減小,隨后基本保持不變,D錯(cuò)誤。答案選BC。9.用惰性電極電解Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液,且已知Fe2(SO4)3+Cu═2FeSO4+CuSO4,下列說(shuō)法正確的是()A.陰極反應(yīng)式為:Cu2++2e═Cu,當(dāng)有Cu2+存在時(shí),F(xiàn)e3+不放電B.陰極上首先析出鐵,然后析出銅C陰極上不可能析出銅D.首先被電解的是Fe2(SO4)3溶液,后被電解的是CuSO4溶液【答案】D【解析】【詳解】A.由反應(yīng)Fe2(SO4)3+Cu=2FeSO4+CuSO4可知,氧化性:Fe3+>Cu2+,則Fe3+得電子能力比Cu2+強(qiáng),所以,在陰極首先得電子的是Fe3+,當(dāng)Fe3+存在時(shí),Cu2+不放電,故A錯(cuò)誤;B.當(dāng)Fe3+完全反應(yīng)后Cu2+放電,首先析出銅,故B錯(cuò)誤;C.由B分析可知,當(dāng)Fe3+完全反應(yīng)后Cu2+放電,陰極上可析出銅,故C錯(cuò)誤;D.因氧化性:Fe3+>Cu2+,陰極先是Fe3+放電,后Cu2+放電,故D正確;故答案為D。10.甲醇燃料電池(DMFC)可用于筆記本電腦、汽車(chē)、遙感通訊設(shè)備等,它的一極通入甲醇,一極通入氧氣;電解質(zhì)是質(zhì)子交換膜,它能傳導(dǎo)氫離子(H+)。電池工作時(shí),甲醇被氧化為二氧化碳和水,氧氣在電極上的反應(yīng)是O2+4H++4e-===2H2O。下列敘述中不正確的是A.負(fù)極的反應(yīng)式為CH3OH+H2O-6e-===CO2↑+6H+B.電池的總反應(yīng)式是2CH3OH+3O2===2CO2+4H2OC.電池工作時(shí),H+由正極移向負(fù)極D.電池工作時(shí),電子從通入甲醇的一極流出,經(jīng)外電路再?gòu)耐ㄈ胙鯕獾囊粯O流入【答案】C【解析】【分析】甲醇燃料電池中,負(fù)極上甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極方程式為CH3OH+H2O-6e-===CO2↑+6H+,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),原電池放電時(shí),電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向正極移動(dòng),以此解答該題?!驹斀狻緼.負(fù)極上甲醇失電子和水反應(yīng)生成二氧化碳和氫離子,電極方程式為CH3OH+H2O-6e-===CO2↑+6H+,所以A選項(xiàng)是正確的;
B.甲醇燃料電池中,甲醇和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水,所以電池反應(yīng)式為:2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O,所以B選項(xiàng)是正確的;
C.該原電池放電時(shí),氫離子由負(fù)極向正極移動(dòng),故C錯(cuò)誤;
D.通入甲醇的一極為負(fù)極,通入氧氣的電極為正極,電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,所以D選項(xiàng)是正確的。
故答案選C。11.用惰性電極電解AgNO3和NaCl的混合溶液,陰極和陽(yáng)極上最先析出的物質(zhì)分別是()A.和 B.Ag和 C.和 D.Ag和【答案】B【解析】【詳解】由于AgNO3和NaCl混合溶液的含有Ag+、H+、Na+三種陽(yáng)離子,且放電的先后順序?yàn)椋篈g+、H+、Na+,故陰極上首先發(fā)生的電極反應(yīng)為:Ag++e=Ag,溶液中的陰離子有:Cl、OH、,且放電的先后順序?yàn)椋篊l、OH、,故陽(yáng)極上首先發(fā)生的電極反應(yīng)為:2Cl2e=Cl2↑,故用惰性電極電解AgNO3和NaCl的混合溶液,陰極和陽(yáng)極上最先析出的物質(zhì)分別是Ag和Cl2,故答案為:B。12.蓋斯定律認(rèn)為能量總是守恒的:化學(xué)反應(yīng)過(guò)程一步完成或分步完成,整個(gè)過(guò)程的熱效應(yīng)是相同的。已知:若使23g酒精液體完全燃燒,最后恢復(fù)到室溫,則放出的熱量為()A.Q2Q33Q1kJ B.0.5Q20.5Q31.5Q1kJC. D.【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)題干已知反應(yīng)①②③,根據(jù)蓋斯定律可知:可由反應(yīng)③②+3①,故=+3=()+3()=,故23g酒精液體完全燃燒,最后恢復(fù)到室溫,則放出的熱量為,故答案為:D。13.用鉑電極電解100mLHNO3與AgNO3的混合液,通電一段時(shí)間后,兩極均收集到2.24L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則原混合液中Ag+的物質(zhì)的量濃度為()A.1mol/L B.2mol/L C.2.5mol/L D.3mol/L【答案】B【解析】【分析】鉑電極為惰性電極,電解HNO3與AgNO3
的混合溶液,通電一段時(shí)間后,兩極均收集到2.24L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),陰極發(fā)生2Ag++2e=2Ag、2H++2e=H2↑,陽(yáng)極發(fā)生4OH4e=2H2O+O2↑,以此進(jìn)行計(jì)算?!驹斀狻裤K電極為惰性電極,電解HNO3與AgNO3
的混合溶液,通電一段時(shí)間后,兩極均收集到2.24L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),n(氣體)==0.1mol,由陽(yáng)極發(fā)生4OH4e=2H2O+O2↑可知,生成0.1molO2轉(zhuǎn)移0.4mol電子,根據(jù)電子守恒可知,陰極轉(zhuǎn)移0.4mol電子,則2H++2e=H2↑0.2mol0.1mol2Ag++2e=2Ag0.2mol0.2mol即n(Ag+)=0.2mol,則原混合溶液中Ag+的物質(zhì)的量濃度為=2mol/L,故選B。14.下列對(duì)能量轉(zhuǎn)化的認(rèn)知中,不正確的是()A.電解水生成H2和O2時(shí),電能主要轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.風(fēng)力發(fā)電時(shí),風(fēng)能主要轉(zhuǎn)化為電能C.煤燃燒時(shí),化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能D.白熾燈工作時(shí),電能全部轉(zhuǎn)化為光能【答案】D【解析】【詳解】A.電解水生成氫氣和氧氣的電解裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置,故A正確;B.風(fēng)力發(fā)電時(shí),風(fēng)能主要轉(zhuǎn)化為電能,故B正確;C.物質(zhì)的燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能,主要是熱能,故C正確;D.白熾燈工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能,電能不能全部轉(zhuǎn)化為光能,故D錯(cuò)誤;答案選D。15.在一定條件下,CH4和CO燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:CH4(g)+2O2(g)===2H2O(l)+CO2(g)ΔH=890.31kJ·mol12CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH=566kJ·mol1如果有CH4和CO的混合氣體充分燃燒,放出的熱量為262.96kJ,生成的CO2用過(guò)量的飽和石灰水完全吸收,可得到50g白色沉淀。則混合氣體中CH4和CO的體積比約為A.1∶2 B.1∶3 C.2∶3 D.3∶【答案】C【解析】【詳解】設(shè)燃燒后共生成CO2的物質(zhì)的量為x,混合氣體中CH4、CO的物質(zhì)的量分別為amol、bmol,石灰水過(guò)量時(shí)只生成碳酸鈣,據(jù)CaCO3~CO2得x=0.5mol,則:a+b=0.5mol,,聯(lián)立二式,解得a≈0.2mol,b≈0.3mol,a∶b=2∶3。16.如圖所示的電化學(xué)裝置可實(shí)現(xiàn)苯轉(zhuǎn)化為環(huán)己烷。下列有關(guān)敘述正確的是()A.多孔惰性電極N接電源正極B.該裝置工作時(shí),質(zhì)子從甲室移向乙室C.陰極電極反應(yīng)為D.陰極導(dǎo)出的氣體增重,則陽(yáng)極生成(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體【答案】AD【解析】【詳解】A.由題圖可知,轉(zhuǎn)化為發(fā)生還原反應(yīng),故甲室為陰極室,電極M為陰極,接電源負(fù)極,則電極N為陽(yáng)極,接電源正極,發(fā)生氧化反應(yīng),A項(xiàng)正確;B.電解裝置中,質(zhì)子(陽(yáng)離子)從乙室(陽(yáng)極)移向甲室(陰極),B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.陰極電極反應(yīng)為,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.由陰極電極反應(yīng)可知,陰極導(dǎo)出的氣體增重,轉(zhuǎn)移電子,陽(yáng)極電極反應(yīng)為,由得失電子守恒可知,生成,D項(xiàng)正確;故選AD。17.如圖所示為破壞臭氧層的過(guò)程,下列說(shuō)法不正確的是()A.過(guò)程Ⅰ中斷裂極性鍵鍵B.過(guò)程Ⅱ可用方程式表示為C.過(guò)程Ⅲ中是吸熱過(guò)程D.上述過(guò)程說(shuō)明中的氯原子是破壞臭氧層的催化劑【答案】C【解析】【詳解】A.過(guò)程Ⅰ中轉(zhuǎn)化為和氯原子。斷裂極性鍵鍵,故A正確;B.根據(jù)題圖信息可知。過(guò)程Ⅱ可用方程式表示為,故B正確;C.原子結(jié)合成分子的過(guò)程中形成了化學(xué)鍵,是放熱過(guò)程,故C錯(cuò)誤;D.由題圖可知中的氯原子是破壞臭氧層的催化劑,故D正確;故答案:C。18.利用如圖裝置制取Cu2O,乙的總反應(yīng)化學(xué)方程式為:2Cu+H2O=Cu2O+H2↑。下列說(shuō)法正確的是()A.乙中Cu電極的電極反應(yīng)式是:2Cu+2OH2e=Cu2O+H2OB.甲中通入氧氣的電極為負(fù)極C.乙中陰離子向石墨電極移動(dòng)D.電路上通過(guò)0.5mol電子,可制得0.5molCu2O【答案】A【解析】【分析】甲裝置是燃料電池,負(fù)極上電極反應(yīng)式為H2+2OH+2e=2H2O,正極上電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e=4OH,乙裝置為電解池,銅為陽(yáng)極,陽(yáng)極上電極反應(yīng)式為2Cu+2OH2e=Cu2O+H2O,石墨為陰極,陰極上電極反應(yīng)式為2H++2e=H2↑,據(jù)此分析解答?!驹斀狻考字型ㄈ胙鯕獾碾姌O是正極、通入氫氣的電極是負(fù)極,所以乙中Cu是陽(yáng)極、石墨是陰極。A.乙中Cu電極上Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以Cu的電極反應(yīng)式是:2Cu+2OH2e=Cu2O+H2O,故A正確;B.甲中通入氧化劑的電極是正極,所以通入氧氣的電極是正極,故B錯(cuò)誤;C.電解池中陰離子向陽(yáng)極移動(dòng),則陰離子向Cu電極移動(dòng),故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)2Cu+2OH2e=Cu2O+H2O,電路上通過(guò)0.5mol電子,可制得0.25mol
Cu2O,故D錯(cuò)誤;故選A。【點(diǎn)睛】明確判斷氫氧燃料電池以及各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵。本題的易錯(cuò)點(diǎn)為A,要注意根據(jù)總反應(yīng)方程式結(jié)合電解池原理書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)的產(chǎn)物。19.根據(jù)碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:(i)I2(?)+H2(g)2HI(g)△H=9.48kJ/mol(ii)I2(?)+H2(g)2HI(g)△H=+26.48kJ/mol,下列判斷正確的是()A.反應(yīng)(i)中的I2為固態(tài),反應(yīng)(ii)中的I2為氣態(tài)B.1mol固態(tài)碘升華時(shí)將吸收17.00kJ熱量C.反應(yīng)(i)的產(chǎn)物比反應(yīng)(ii)的產(chǎn)物穩(wěn)定D.254gI2(g)中通入2gH2(g),反應(yīng)放熱9.48kJ【答案】D【解析】【詳解】A.反應(yīng)②吸收能量,反應(yīng)①放出能量,所以反應(yīng)①中碘的能量高,則反應(yīng)①中碘為氣態(tài),②中的I2為固態(tài),A錯(cuò)誤;B.根據(jù)蓋斯定律,②①為,即I2(s)I2(g)△H=+35.96kJ/mol,則1mol固態(tài)碘升華時(shí)將吸熱35.96kJ,B錯(cuò)誤;C.反應(yīng)①②的產(chǎn)物都是氣態(tài)HI,所以二者熱穩(wěn)定性相同,C錯(cuò)誤;D.反應(yīng)①中碘為氣態(tài),即254gI2(g)完全反應(yīng)放熱9.48kJ,D正確;故答案為:D。20.在《科學(xué)》(Science)中的一篇論文中,圣安德魯斯的化學(xué)家描繪出了一種使用DMSO(二甲亞砜)作為電解液,并用多孔的黃金作為電極的鋰—空氣電池的實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,這種實(shí)驗(yàn)電池在充放電100次以后,其電池容量仍能保持最初的95%。該電池放電時(shí)在多孔的黃金上氧分子與鋰離子反應(yīng),形成過(guò)氧化鋰,其裝置圖如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是A.多孔的黃金作為正極,負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ie=Li+B.DMSO電解液能傳遞Li+和電子,但不能換成水溶液C.該電池放電時(shí)每消耗2mol空氣,轉(zhuǎn)移4mol電子D.給該鋰—空氣電池充電時(shí),金屬鋰接直流電源正極【答案】A【解析】【分析】該裝置為原電池,鋰電極作負(fù)極,負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ie=Li+,且已知該電池放電時(shí)在多孔的黃金上氧分子與鋰離子反應(yīng),形成過(guò)氧化鋰,因此多孔的黃金作為正極,正極的電極反應(yīng)式為2Li++O2+2e=Li2O2,在原電池中,電子經(jīng)導(dǎo)線從負(fù)極移動(dòng)向正極,溶液中離子移動(dòng)導(dǎo)電?!驹斀狻緼.鋰電極作負(fù)極,負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ie=Li+,多孔的黃金作為正極,A項(xiàng)正確;B.電子經(jīng)導(dǎo)線從負(fù)極移動(dòng)向正極,電子不在溶液中移動(dòng),溶液中是離子移動(dòng)導(dǎo)電,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.該電池放電時(shí),氧氣的化合價(jià)由0價(jià)轉(zhuǎn)化為1價(jià),消耗1mol氧氣,轉(zhuǎn)移2mol電子,但是2mol空氣中氧氣的物質(zhì)的量小于2mol,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于4mol,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.放電時(shí),金屬鋰為負(fù)極,充電時(shí)該電極相當(dāng)于電解池的陰極,因此給該鋰—空氣電池充電時(shí),金屬鋰接直流電源的負(fù)極,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選A。二、選擇題(共5小題,每小題3分,共15分,每題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意,全部選對(duì)得3分,選對(duì)但不全的得1分,有選錯(cuò)的得0分。)21.將CH4設(shè)計(jì)成燃料電池,其利用率更高,裝置示意如圖(A、B為多孔性碳棒)持續(xù)通入甲烷,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,消耗甲烷體積VL。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.通入CH4的一端為原電池的負(fù)極,通入空氣的一端為原電池的正極B.0<V≤22.4L電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2OC.22.4L<V≤44.8L時(shí),負(fù)極電極反應(yīng)為CH48e+2H2O=CO2+8H+D.V=33.6L時(shí),溶液中只存在陰離子【答案】CD【解析】【詳解】A.燃料電池中,通入燃料的一端為原電池的負(fù)極,通入空氣的一端為原電池的正極,故A正確;B.當(dāng)0<V≤22.4L時(shí),0<n(CH4)≤1mol,二氧化碳不足量,則二者反應(yīng)生成碳酸鉀,電池反應(yīng)式為CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,故B正確;C.當(dāng)22.4L<V≤44.8L時(shí),1<n(CH4)≤2mol,在氫氧化鉀堿性條件下生成KHCO3和K2CO3溶液,所以負(fù)極反應(yīng)生成CO和HCO,故C錯(cuò)誤;D.當(dāng)V=33.6L時(shí),n(CH4)=1.5mol,溶液中溶液中存在陰離子CO和HCO,同時(shí)肯定存在陽(yáng)離子K+,故D錯(cuò)誤;答案選CD。22.某學(xué)生欲完成2H++Fe=Fe2++H2↑反應(yīng),設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為可行的實(shí)驗(yàn)是()A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】A.該裝置是電解池,C是陽(yáng)極,電極反應(yīng)為2H2O4e=4H++O2↑,F(xiàn)e是陰極,電極反應(yīng)為:2H++2e=H2↑,故總反應(yīng)為:2H2O2H2↑+O2↑,A不合題意;B.該裝置是原電池,F(xiàn)e是負(fù)極,電極反應(yīng)為:Fe2e=Fe2+,Ag是正極,電極反應(yīng)為:2H++2e=H2↑,故總反應(yīng)為:2H++Fe=Fe2++H2↑,B符合題意;C.該裝置是電解池,左邊Ag是陽(yáng)極,電極反應(yīng)為Age+Cl=AgCl↓,右邊Ag是陰極,電極反應(yīng)為:2H++2e=H2↑,故總反應(yīng)為:2Ag+2H++2ClH2↑+2AgCl↓,C不合題意;D.該裝置是原電池,F(xiàn)e是負(fù)極,電極反應(yīng)為:Fe2e=Fe2+,Ag是正極,電極反應(yīng)為:+4H++3e=2H2O+NO↑,故總反應(yīng)為:3Fe+8H++2=3Fe2++4H2O+2NO↑,D不合題意;故答案為:B。23.如下圖所示的裝置,C、D、F、X、Y都是惰性電極,E為鐵棒。將電源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F極附近顯紅色。則以下說(shuō)法不正確的是()A.電源B極是負(fù)極B.欲用丙裝置給銅鍍銀,H應(yīng)該是Cu,電鍍液是AgNO3溶液C.甲、乙裝置的C、D、E、F電極均有單質(zhì)生成,其物質(zhì)的量之比為1:2:2:2D.裝置丁中Y極附近紅褐色變深,說(shuō)明氫氧化鐵膠粒帶正電荷【答案】C【解析】【詳解】A.電解滴入酚酞的氯化鈉溶液時(shí),陰極上氫離子放電,導(dǎo)致陰極附近顯堿性,所以陰極附近溶液顯紅色,在F極附近顯紅色,所以F極是陰極,則B極是負(fù)極,A正確;B.電鍍時(shí),鍍層金屬作陽(yáng)極,鍍件作陰極,電解質(zhì)溶液中金屬陽(yáng)離子和陽(yáng)極材料是相同元素,所以欲用(丙)裝置給銅鍍銀,H應(yīng)該是Cu,電鍍液選是AgNO3溶液,B正確;C.電解硫酸銅溶液時(shí),E為陽(yáng)極且Fe作電極,故發(fā)生的反應(yīng)為:Fe2e=Fe2+,無(wú)單質(zhì)生成,C錯(cuò)誤;D.電解池工作時(shí),溶液中陰離子向陽(yáng)極移動(dòng),陽(yáng)離子向陰極移動(dòng),裝置丁中,X極是陽(yáng)極,Y極是陰極,Y極附近紅褐色變深,說(shuō)明氫氧化鐵膠粒向陰極移動(dòng),由此證明氫氧化鐵膠粒帶正電荷,D正確;故答案為:C。24.下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法正確的是A.在酸性環(huán)境下,鋼鐵只能發(fā)生析氫腐蝕B.金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)是金屬失去電子被還原的過(guò)程C.輪船船殼水線以下常裝有一些鋅塊,這是利用了犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法D.銅鐵交接處,在潮濕的空氣中直接發(fā)生反應(yīng):Fe-3e-=Fe3+,繼而形成鐵銹【答案】C【解析】【詳解】A、在酸性環(huán)境下,鋼鐵也可能直接發(fā)生化學(xué)腐蝕,A錯(cuò)誤;B、金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)是金屬失去電子被氧化的過(guò)程,B錯(cuò)誤;C、鋅的金屬性強(qiáng)于鐵,與鐵構(gòu)成原電池時(shí),鋅是負(fù)極,鐵是正極被保護(hù),因此輪船的船殼水線以下常裝有一些鋅塊,這是利用了犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法,C正確;D、在原電池中鐵只能失去2個(gè)電子,轉(zhuǎn)化為亞鐵離子,D錯(cuò)誤;答案選C。25.已知:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.0kJ/mol。以太陽(yáng)能為熱源分解Fe3O4,經(jīng)熱化學(xué)鐵氧化合物循環(huán)分解水制H2的過(guò)程如下:過(guò)程Ⅰ:2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)ΔH=+313.2kJ/mol過(guò)程Ⅱ:……下列說(shuō)法不正確的是()A.過(guò)程Ⅰ中每消耗232gFe3O4轉(zhuǎn)移2mol電子B.過(guò)程Ⅱ熱化學(xué)方程式為:3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s)ΔH=-128.9kJ/molC.過(guò)程Ⅰ、Ⅱ中能量轉(zhuǎn)化的形式依次是:太陽(yáng)能→化學(xué)能→熱能D.鐵氧化合物循環(huán)制H2具有成本低、產(chǎn)物易分離等優(yōu)點(diǎn)【答案】BC【解析】【詳解】A.首先根據(jù)算出的物質(zhì)的量,再來(lái)看題目給出的過(guò)程I,2mol在反應(yīng)中一共轉(zhuǎn)移了4mol電子,則每消耗1mol時(shí)轉(zhuǎn)移2mol電子,A項(xiàng)正確;B.過(guò)程I吸收的能量小于總反應(yīng)吸收的能量,則過(guò)程II也一定是吸熱的,即,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.過(guò)程I將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能,熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,過(guò)程II還是熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.該過(guò)程使用太陽(yáng)能,因此成本低,且產(chǎn)物容易分離,D項(xiàng)正確;答案選BC。三、非選擇題(共45分)26.分別取40mL的0.50mol·L-1鹽酸與40mL的0.55mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中放出的熱量可計(jì)算中和熱?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)理論上稀強(qiáng)酸、稀強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出57.3kJ的熱量,寫(xiě)出表示稀硫酸和稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式____________________________________________。(2)從實(shí)驗(yàn)裝置上看,可知下圖裝置中缺少的儀器是___________。(3)某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下:①近似認(rèn)為0.55mol·L-1的NaOH溶液和0.50mol·L-1的鹽酸的密度都是1g·cm-3,中和后生成溶液的比熱容c=4.18J·g-1·℃-1。則中和熱△H=__________(取小數(shù)點(diǎn)后一位)。②上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與理論值有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是________(填字母)。a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差b.實(shí)驗(yàn)量取鹽酸時(shí)誤取了濃硫酸c.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定鹽酸溶液的溫度(4)實(shí)驗(yàn)中改用50mL0.50mol·L1的鹽酸跟40mL0.55mol·L1的NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所求中和熱_________(填“相等”或“不相等”),所放出的熱量________(填“相等”或“不相等”)。(5)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測(cè)得的中和熱數(shù)值會(huì)______(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”).【答案】(1).(2).環(huán)形玻璃攪拌棒(3).51.8kJ/mol(4).ac(5).相等(6).不相等(7).偏小【解析】【分析】(1)根據(jù)中和熱的定義是以生成1mol的H2O時(shí)釋放的熱量來(lái)確定其熱化學(xué)方程式;(2)根據(jù)量熱計(jì)的構(gòu)造來(lái)判斷該裝置的缺少儀器;(3)①先根據(jù)表中測(cè)定數(shù)據(jù)計(jì)算出混合液反應(yīng)前后的平均溫度差,再根據(jù)Q=cmT計(jì)算出反應(yīng)放出的熱量,最后計(jì)算出中和熱;②根據(jù)上述測(cè)量數(shù)據(jù)可知,結(jié)果偏小,即下列屬于導(dǎo)致結(jié)果偏小的原因;(4)反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān),并根據(jù)中和熱的概念和實(shí)質(zhì)分析;(5)NH3?H2O是弱電解質(zhì),電離吸熱;根據(jù)中和熱的概念和實(shí)質(zhì)來(lái)回答?!驹斀狻?1)中和熱是指稀強(qiáng)酸、稀強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)釋放的熱量,故表示稀硫酸和稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式為,故答案為:;(2)由量熱計(jì)的構(gòu)造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌器;故答案為:環(huán)形玻璃攪拌棒;(3)①第1次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.05℃,反應(yīng)后溫度為:23.2℃,反應(yīng)前后溫度差為:3.15℃;第2次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.3℃,反應(yīng)前后溫度差為:3.1℃;第3次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.55℃,反應(yīng)前后溫度差為:3.05℃;40mL的0.50mol/L鹽酸與40mL的0.55mol/L氫氧化鈉溶液的質(zhì)量和為:m=80mL×1g/cm3=80g,c=4.18J/(g?℃),代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出熱量Q=4.18J/(g?℃)×80g×℃=1.036kJ,即生成0.02mol的水放出熱量為:1.036kJ,所以生成1mol的水放出熱量為:1.036kJ×=51.8kJ,即該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△②根據(jù)上述測(cè)量數(shù)據(jù)可知,結(jié)果偏小,即下列屬于導(dǎo)致結(jié)果偏小的原因:a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差,即散失的熱量增多,故導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小,a符合題意;b.實(shí)驗(yàn)量取鹽酸時(shí)誤取了濃硫酸,濃硫酸溶解過(guò)程為放熱過(guò)程,故導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大,b不合題意;c.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定鹽酸溶液的溫度,由于溫度計(jì)中含有NaOH溶液導(dǎo)致局部中和反應(yīng),測(cè)量的鹽酸初始溫度偏高,故實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小,c符合題意;故答案為:ac;(4)由于中和熱的均是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出的熱,與酸堿的用量無(wú)關(guān),所以用50mL0.50mol/L鹽酸跟40mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測(cè)得中和熱數(shù)值相等,反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān),若用500mL0.50mol/L鹽酸跟40mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,生成水的量增加,所放出的熱量偏高,即放出熱量不相等;故答案為:相等;不相等;(5)NH3?H2O是弱電解質(zhì),電離過(guò)程為吸熱過(guò)程,所以用氨水代替稀氫氧化鈉溶液反應(yīng),反應(yīng)放出的熱量小于57.3kJ;故答案為:偏小。27.(Ⅰ)丙烷是一種優(yōu)良的燃料。試回答下列問(wèn)題:(1)已知丙烷完全燃燒生成CO2和1molH2O(l)放出553.75kJ的熱量,寫(xiě)出表示丙烷標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________。(2)二甲醚(CH3OCH3)是一種新型燃料,應(yīng)用前景廣闊。1mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出1455kJ的熱量。若1mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1645kJ的熱量,則混合氣體中,丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。(Ⅱ)CH4、H2、C都是優(yōu)質(zhì)的能源物質(zhì),它們?nèi)紵臒峄瘜W(xué)方程式為:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1③C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1(1)在深海中存在一種甲烷細(xì)菌,它們依靠酶使甲烷與O2作用產(chǎn)生的能量存活,甲烷細(xì)菌使1mol甲烷生成CO2氣體與液態(tài)水,放出的能量____________(填“>”“<”或“=”)890.3kJ。(2)甲烷與CO2可用于合成合成氣(主要成分是一氧化碳和氫氣):CH4+CO2=2CO+2H2,1gCH4完全反應(yīng)可釋放15.46kJ的熱量,則:①能表示該反應(yīng)過(guò)程中能量變化的是____________(填字母)。A.B.C.D.②若將物質(zhì)的量均為1mol的CH4與CO2充入某恒容密閉容器中,體系放出的熱量隨著時(shí)間的變化如圖所示,則CH4的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)___________(用小數(shù)表示,保留2位小數(shù))。(3)C(s)與H2(g)不反應(yīng),所以C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱無(wú)法直接測(cè)量,但通過(guò)上述反應(yīng)可求出C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH=____________。(4)目前對(duì)于上述三種物質(zhì)的研究是燃料研究的重點(diǎn),下列關(guān)于上述三種物質(zhì)的研究方向中可行的是_______________(填字母)。A.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,使CO2與H2O反應(yīng)生成CH4與O2,并放出熱量B.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,在常溫常壓下使CO2分解生成碳與O2C.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,利用太陽(yáng)能使大氣中的CO2與海底開(kāi)采的CH4合成合成氣(CO、H2)D.將固態(tài)碳合成為C60,以C60作為燃料【答案】(1).C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)=2215kJ/mol(2).1:3(3).=(4).D(5).0.63(6).74.8kJ·mol1(7).C【解析】【分析】(Ⅰ)(1)根據(jù)燃燒熱的定義和反應(yīng)熱與物質(zhì)的量成正比進(jìn)行計(jì)算,確定表示丙烷標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式;(2)假設(shè)1mol丙烷和二甲醚的混合氣體中含有丙烷為xmol,則二甲醚為(1x)mol,完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1645kJ的熱量,則有:2215kJ/mol+1455kJ/mol(1x)=1645kJ,解得:x=0.25mol,即可求出丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比;(Ⅱ)(1)化學(xué)反應(yīng)的焓變與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān),只與反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)有關(guān),故甲烷細(xì)菌使1mol甲烷生成CO2氣體與液態(tài)水,放出的能量等于890.3kJ;(2)根據(jù)1gCH4完全反應(yīng)可釋放15.46kJ的熱量,故1molCH4完全燃燒釋放的能量為:16×15.46kJ=247.46kJ,據(jù)此解題:①A.該過(guò)程是一個(gè)釋放能量的過(guò)程,故反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,但圖中數(shù)值不對(duì),A錯(cuò)誤;B.該過(guò)程是一個(gè)釋放能量的過(guò)程,故反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,B錯(cuò)誤;C.該過(guò)程是一個(gè)釋放能量的過(guò)程,故反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,但圖中數(shù)值不對(duì),C錯(cuò)誤;D.根據(jù)上述分析可知,D圖中的數(shù)值和能量相對(duì)大小均正確,D正確;②根據(jù)甲烷與CO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可知:,解得:x=0.63mol,故甲烷的轉(zhuǎn)化率==0.63,故答案為:0.63;(3)根據(jù)蓋斯定律并結(jié)合反應(yīng)①②③,可知反應(yīng)C(s)+2H2(g)=CH4(g)可由②+③①,即可求出反應(yīng)C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱。(4)A.甲烷與氧氣的反應(yīng)為放熱反應(yīng),可知CO2與H2O反應(yīng)生成CH4和O2為吸熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;B.使CO2分解生成碳與O2的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),常溫下不能發(fā)生,B不正確;C.大氣中的CO2和海底開(kāi)采的CH4合成合成氣(CO、H2),具有可行性,利用優(yōu)質(zhì)催化劑、太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,C正確;D.將固態(tài)碳合成C60,以C60作燃料,產(chǎn)物相同,研究方向不可行,D錯(cuò)誤。【詳解】(Ⅰ)(1)燃燒熱是指1mol燃料完全燃燒后放出熱量,已知丙烷完全燃燒生成CO2和1molH2O(l)放出553.75kJ的熱量,又知1mol丙烷完全燃燒生成4molH2O,故表示丙烷標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)=4×553.75kJ/mol=2215kJ/mol,故答案為:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)=2215kJ/mol;(2)假設(shè)1mol丙烷和二甲醚的混合氣體中含有丙烷為xmol,則二甲醚為(1x)mol,完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1645kJ的熱量,則有:2215kJ/mol+1455kJ/mol(1x)=1645kJ,解得:x=0.25mol,故混合氣體中,丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為x:(1x)=0.25:(10.25)=1:3,故答案為:1:3;(Ⅱ)(1)化學(xué)反應(yīng)的焓變與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān),只與反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)有關(guān),故甲烷細(xì)菌使1mol甲烷生成CO2氣體與液態(tài)水,放出的能量=890.3kJ,故答案為:=;(2)根據(jù)1gCH4完全反應(yīng)可釋放15.46kJ的熱量,故1molCH4完全燃燒釋放的能量為:16×15.46kJ=247.46kJ,據(jù)此解題:①A.該過(guò)程是一個(gè)釋放能量的過(guò)程,故反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,但圖中數(shù)值不對(duì),A錯(cuò)誤;B.該過(guò)程是一個(gè)釋放能量的過(guò)程,故反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,B錯(cuò)誤;C.該過(guò)程是一個(gè)釋放能量的過(guò)程,故反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,但圖中數(shù)值不對(duì),C錯(cuò)誤;D.根據(jù)上述分析可知,D圖中的數(shù)值和能量相對(duì)大小均正確,D正確;故答案為:D。②根據(jù)甲烷與CO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可知:,解得:x=0.63mol,故甲烷的轉(zhuǎn)化率==0.63,故答案為:0.63;(3)根據(jù)蓋斯定律并結(jié)合反應(yīng)①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1③C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1,可知反應(yīng)C(s)+2H2(g)=CH4(g)可由②+③①,故反應(yīng)C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH=(-571.6kJ·mol-1)+(-393.5kJ·mol-1)(-890.3kJ·mol-1)=74.8kJ·mol-1,故答案為:74.8kJ·mol1;(4)A.甲烷與氧氣的反應(yīng)為放熱反應(yīng),可知CO2與H2O反應(yīng)生成CH4和O2為吸熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;
B.使CO2分解生成碳與O2的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),常溫下不能發(fā)生,B不正確;
C.大氣中的CO2和海底開(kāi)采的CH4合成合成氣(CO、H2),具有可行性,利用優(yōu)質(zhì)催化劑、太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,C正確;D.將固態(tài)碳合成C60,以C60作燃料,產(chǎn)物相同,研究方向不可行,D錯(cuò)誤;故答案為:C。28.如圖所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)甲醚(CH3OCH3)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽(yáng)離子交換膜。根據(jù)要求回答相關(guān)問(wèn)題:(1)寫(xiě)出負(fù)極的電極反應(yīng)式_____________________________。(2)鐵電極為_(kāi)_______(填“陽(yáng)極”或“陰極”),石墨電極(C)的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________。(3)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,有2.24L氧氣參加反應(yīng),則丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為_(kāi)_____g。假設(shè)乙裝置中氯化鈉溶液足夠多,若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,有224mL氧氣參加反應(yīng),則乙裝置中陽(yáng)離子交換膜左側(cè)溶液質(zhì)量將____________(填“增大”、“減小”或“不變”),且變化了_______g。(4)若將乙裝置中鐵電極與石墨電極位置互換,其他裝置不變,此時(shí)乙裝置中發(fā)生的總反應(yīng)式為_(kāi)________________________________________________【答案】(1).CH3OCH312e+16OH=2+11H2O(2).陰極(3).2Cl2e=Cl2↑(4).12.8(5).增大(6).0.88(7).Fe+2H2O
Fe(OH)2↓+H2↑【解析】【分析】(1)原電池中,正極發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),投入氧氣的一極為正極,負(fù)極甲醚失電子被氧化生成碳酸根離子;(2)鐵電極連接原電池的負(fù)極,為電解池的陰極,石墨為陽(yáng)極,氯離子放電被氧化生成氯氣;(3)據(jù)串聯(lián)電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等得氧氣、氫氣和銅的關(guān)系式為:O22H22Cu計(jì)算;根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等計(jì)算乙裝置中陽(yáng)離子交換膜左側(cè)溶液質(zhì)量變化;(4)若將乙裝置中鐵電極與石墨電極位置互換,F(xiàn)e作陽(yáng)極失電子生成亞鐵離子,陰極上氫離子得電子生成氫氣?!驹斀狻浚?)燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,屬于原電池,投放燃料的電極是負(fù)極,投放氧化劑的電極是正極,所以通入氧氣的電極是正極,負(fù)極上甲醚失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水,電極反應(yīng)式為:CH3OCH312e+16OH=2+11H2O,故答案為:CH3OCH312e+16OH=2+11H2O;(2)乙池有外接電源屬于電解池,鐵電極連接原電池的負(fù)極,所以是陰極,則石墨電極是陽(yáng)極,陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣,電極反應(yīng)式為:2Cl2e=Cl2↑,故答案為:陰極;2Cl2e=Cl2↑;(3)根據(jù)串聯(lián)電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等得氧氣、氫氣和銅的關(guān)系式為:O22H22Cu,設(shè)生成氫氣的分子數(shù)是x,生成銅的質(zhì)量是y:,解得:x=12.8g,根據(jù)串聯(lián)電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等得氧氣、氫氣的關(guān)系式為:O22H2,設(shè)生成氫氣的物質(zhì)的量是xmol,,解得:x=0.02,所以消耗0.02×2=0.04mol氫離子,則乙裝置中陽(yáng)離子交換膜右側(cè)進(jìn)入左側(cè)的鈉離子也為0.04mol,所以乙裝置中陽(yáng)離子交換膜左側(cè)溶液質(zhì)量將增大0.04mol×23g/mol0.04mol×1g/mol=0.88g故答案為:12.8g;增大;0.88;
(4)若將乙裝置中鐵電極與石墨電極位置互換,F(xiàn)e作陽(yáng)極失電子生成亞鐵離子,陰極上氫離子得電子生成氫氣,則電解總方程式為Fe+2H2O
Fe(OH)2↓+H2↑;故答案為:Fe+2H2O
Fe(OH)2↓+H2↑。29.(Ⅰ)用下圖裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)(a、b、c、d均為鉑電極),供選擇的有4組電解質(zhì)溶液,要滿足下列要求:組別A槽B槽1NaOHCuSO42AgNO3CuCl23Na2SO4AgNO34NaClAgNO3①工作一段時(shí)間后A槽的pH增大,B槽的
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