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文檔簡介
高三化學(xué)一輪復(fù)習練習:化學(xué)反應(yīng)與能量一、單選題1.能量以各種不同的形式呈現(xiàn)在人們面前,我們通過化學(xué)反應(yīng)等方式可以實現(xiàn)不同形式的能量間的轉(zhuǎn)化。下列說法錯誤的是()A.風能屬于可再生能源B.光伏發(fā)電系統(tǒng)能將電能直接轉(zhuǎn)化為太陽能C.物質(zhì)燃燒的過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能D.原電池放電的過程實現(xiàn)了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能2.中國科學(xué)院科研團隊研究發(fā)現(xiàn),在常溫常壓和可見光下,基于LDH(一種固體催化劑)合成NH3的原理示意圖如下。下列說法錯誤的是()A.該過程將太陽能轉(zhuǎn)化成為化學(xué)能B.該過程中,只涉及到極性鍵的斷裂與生成C.氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:3D.原料氣N2可通過分離液態(tài)空氣獲得3.下列化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物總能量高于生成物總能量的是()A.碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng) B.濃硫酸溶于水C.石灰石分解 D.醋酸與氫氧化鈉反應(yīng)4.下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)且的是()A.鋁熱反應(yīng)B.和的混合物溶于水C.灼熱的木炭與CuO反應(yīng)D.鎂條在CO2中燃燒5.下列變化過程屬于還原反應(yīng)的是()A.H+→H2O B.Na→Na+ C.CO→CO2 D.Fe3+→Fe2+6.下列各容器中盛有海水,鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是()A.4>2>1>3>5 B.2>1>5>3>4C.5>4>2>3>1 D.3>5>2>4>17.已知氧化性強弱:PbO2>MnO>Cl2>Br2>Fe3+>I2,下列反應(yīng)不可能發(fā)生的是()A.5Pb2++2MnO+2H2O=5PbO2↓+2Mn2++4H+B.2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-C.5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2OD.2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+8.工業(yè)上制取ClO2的化學(xué)反應(yīng)為2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法錯誤的()A.SO2在反應(yīng)中被氧化B.還原性:SO2>ClO2C.H2SO4在反應(yīng)中作氧化劑D.每消耗1mol還原劑,轉(zhuǎn)移2mol電子9.微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示,下列說法正確的是()A.HS-轉(zhuǎn)化為的反應(yīng)為HS-+4H2O-8e-=+9H+B.電極b是該電池的正極,發(fā)生氧化反應(yīng)C.電子從電極b流出,經(jīng)外電路流向電極aD.若外電路中有0.4mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則有0.5molH+通過質(zhì)子交換膜10.海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注,一種鋰-海水電池構(gòu)造示意圖如下。下列說法錯誤的是()A.海水起電解質(zhì)溶液作用B.N極僅發(fā)生的電極反應(yīng):C.玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能D.該鋰-海水電池屬于一次電池11.NaNO2像食鹽一樣有咸味,有很強的毒性,誤食亞硝酸鈉(NaNO2)會使人中毒。已知亞硝酸鈉能發(fā)生反應(yīng):2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O。下列說法正確的是()A.該反應(yīng)的氧化劑為HIB.反應(yīng)產(chǎn)物中能使淀粉變藍的物質(zhì)有I2、NaIC.該反應(yīng)中每生成1molI2轉(zhuǎn)移2mol電子D.人誤食亞硝酸鈉中毒時,可以服用HI溶液解毒12.已知NO和O2轉(zhuǎn)化為NO2的反應(yīng)機理如下:①2NO(g)N2O2(g)(快)△H1<0平衡常數(shù)K1②N2O2(g)+O22NO2(g)(慢)△H2<0平衡常數(shù)K2下列說法正確的是()A.2NO(g)+O22NO2(g)△H=△H1-△H2B.2NO(g)+O22NO2(g)的平衡常數(shù)K=K1×K2C.該轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程中能量變化可如圖表示D.總速率的大小由反應(yīng)①決定13.某鋰離子電池的總反應(yīng)為:。某小組以該電池為電源電解處理含廢水和含、的酸性廢水,并分別獲得溶液和單質(zhì)鎳。電解處理的工作原理如圖所示[為鋰離子電池的電解質(zhì)]。下列說法錯誤的是()A.X與鋰離子電池的FeS電極相連B.a(chǎn)室的電極反應(yīng)式為:C.離子膜N為陽離子交換膜,離子膜M為陰離子交換膜D.若去掉離子膜M將a、b兩室合并,則X電極將產(chǎn)生有毒氣體14.關(guān)于下列各裝置圖的敘述正確的是()A.用圖①裝置實現(xiàn)鐵上鍍銅,極為鐵,電解質(zhì)溶液可以是溶液B.圖②裝置鹽橋中的移向左側(cè)燒杯C.圖③裝置中鋼閘門應(yīng)與外接電源的負極相連獲得保護,該方法為犧牲陽極的陰極保護法D.圖④兩個裝置中通過導(dǎo)線的電子數(shù)相同時,正極析出產(chǎn)品的物質(zhì)的量不同15.在298K、101kPa下,合成氨反應(yīng)的能量變化圖如圖所示(圖中“吸”表示在催化劑表面的吸附)。下列說法中正確的是()A.圖中決速步驟的反應(yīng)方程式為B.該歷程中最大能壘(活化能)E=295kJ/molC.合成氨工業(yè)中采用循環(huán)操作,主要目的是增大化學(xué)反應(yīng)速率D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以反應(yīng)中溫度越低越好16.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的錢逸泰教授等以四氯化碳和金屬鈉為原料,在700℃時制造出納米級金剛石粉末。該成果發(fā)表在世界權(quán)威的《科學(xué)》雜志上,立刻被科學(xué)家們高度評價為“稻草變黃金”。同學(xué)們對此有下列一些理解,其中正確的是()A.該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)B.制造過程中原子的種類和數(shù)目發(fā)生了改變C.生成的納米級金剛石是一種新型的化合物D.生成的納米級金剛石粉末能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)17.模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,可以設(shè)想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。下列說法錯誤的是()A.該電解槽的陽極反應(yīng)式為4OH--4e-=2H2O+O2↑B.制得的氫氧化鉀溶液從出口D導(dǎo)出C.通電開始后,陰極附近溶液pH增大D.若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池,則電池正極的電極反應(yīng)式為:O2+2H2O-4e-=4OH-18.用惰性電極電解下列溶液一段時間后再加入一定量的某種物質(zhì)(方括號內(nèi)物質(zhì)),能夠使溶液恢復(fù)到原來的成分和濃度的是()A.AgNO3[AgNO3] B.NaOH[H2O]C.KCl[KCl] D.CuSO4[Cu(OH)2]19.2017年6月5日是世界環(huán)境日,中國主題為“綠水青山就是金山銀山”氮的氧化物的污染日趨嚴重,某企業(yè)處理該污染物的原理設(shè)計為燃料電池如右圖所示。在處理過程中石墨Ⅰ電極上生成氧化物Y,Y可循環(huán)使用。下列說法錯誤的是()A.該電池放電時電子流動的方向是:石墨Ⅰ電極→負載→石墨Ⅱ電極→熔融KNO3→石墨Ⅰ電極B.石墨Ⅱ附近發(fā)生的反應(yīng):O2+4e-+2N2O5=4NO3-C.O2在石墨Ⅱ附近發(fā)生還原反應(yīng),Y為N2O5D.相同條件下,放電過程中消耗的NO2和O2的體積比為4∶120.如圖所示,ΔH1=-393.5kJ·mol-1,ΔH2=-395.4kJ·mol-1,下列說法或熱化學(xué)方程式正確的是()A.C(s,石墨)=C(s,金剛石)ΔH=+1.9kJ·mol-1B.拆開1mol金剛石和1molO2中的化學(xué)鍵需要吸收395.4kJ的熱量C.金剛石的穩(wěn)定性強于石墨D.石墨的總鍵能比金剛石的總鍵能小1.9kJ二、綜合題21.工業(yè)碳酸鈉(純度約為98%)中常含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和S等雜質(zhì),為了提純工業(yè)碳酸鈉,并獲得試劑級碳酸鈉的簡要工藝流程如圖:已知:碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的溶質(zhì)如圖所示:(1)熱的Na2CO3溶液有較強的去油污能力,其原因是(用離子方程式及必要的文字加以解釋。(2)“趁熱過濾”時的溫度應(yīng)控制在。(3)已知:Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g)ΔH=+532.36kJ·mol-1Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)ΔH=+473.63kJ·mol-1寫出Na2CO3·H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:。(4)有人從“綠色化學(xué)”角度設(shè)想將“母液”沿流程圖中虛線所示進行循環(huán)使用,請你分析實際生產(chǎn)中是否可行:,其理由是22.某化學(xué)興趣小組要完成中和熱的測定。(1)實驗桌上備有大、小兩個燒杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、環(huán)形玻璃攪拌棒、0.5mol/L鹽酸、0.55mol/LNaOH溶液,實驗尚缺少的玻璃用品是、。(2)實驗中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒?(填“能”或“否”),其原因是。(3)他們記錄的實驗數(shù)據(jù)如表:實驗用品溶液溫度中和熱t(yī)1t2ΔH①50mL0.55mol/LNaOH溶液50mL0.5mol/LHCl溶液20℃23.3℃②50mL0.55mol/LNaOH溶液50mL0.5mol/LHCl溶液20℃23.5℃已知:Q=cm(t2-t1),反應(yīng)后溶液的比熱容c為4.18kJ/(℃·kg),各物質(zhì)的密度均為1g/cm3。①計算完成上表。②根據(jù)實驗結(jié)果寫出NaOH溶液與HCl溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:。(4)若用KOH代替NaOH,對測定結(jié)果(填“有”或“無”)影響;若用醋酸代替HCl做實驗,對測定結(jié)果(填“有”或“無”)影響。23.(三)H2O2(H-O-O-H)既有氧化性又有還原性,其中氧處于中間價態(tài)。完成下列填空:(1)H2O2是二元弱酸,則H2O2的第一步電離方程式為。(2)已知:4H2O2+Cr2O72-+2H+2CrO5+5H2O,CrO5結(jié)構(gòu)如圖所示,該反應(yīng)(選填“是”或“不是”)氧化還原反應(yīng),理由是。(3)少量Mn2+催化分解H2O2的反應(yīng)分兩步進行,第一步:H2O2+Mn2+=MnO2+2H+;寫出第二步反應(yīng)的離子方程式。稱取1.023gNaBO3·4H2O(M=153.86g·mol-1)加入20.0mL1mol·L-1H2SO4(aq)酸化后定容至100mL,取出10.00mL用0.01046mol·L-1的KMnO4(aq)滴定至終點,消耗KMnO4(aq)24.34mL。已知:①BO3-+2H2O=H2O2+H2BO3-②MnO4-+H2O2+H+→Mn2++O2↑+H2O(未配平)(4)配平離子方程式。2MnO4-+5H2O2+_H+=_Mn2++_O2↑+_H2O(5)實驗所需的定量儀器有電子天平、量筒、。(6)滴定終點的現(xiàn)象為溶液變?yōu)樯?0s不變色。理論上消耗KMnO4(aq)mL,實驗過程操作正確,產(chǎn)生誤差的原因可能是。24.以和為原料可以制得淀粉,實現(xiàn)“喝西北風”吃飽;與可在不同催化劑和反應(yīng)條件下生成和等多種化合物,在減少溫室氣體、減少化石能源使用、新能源開發(fā)利用等方面有重要的作用。(1)單個分子與在催化劑的作用下反應(yīng)歷程如圖甲所示:(吸附在催化劑表面的物質(zhì)用·標注,如表示吸附在催化劑表面;圖中Ts表示過渡態(tài)分子)。反應(yīng)歷程中活化能(能壘)最小的化學(xué)方程式為,(2)與在某催化劑的作用下反應(yīng)如圖乙所示:化學(xué)鍵鍵能436326803464414寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:,體系達到平衡后,若要使平衡向正反應(yīng)方向移動,可以改變的條件是(任寫一種)(3)在相同的恒容容器中,內(nèi)三種不同的催化劑對與反應(yīng)的影響如圖丙所示:①下列說法正確的是.a.使用催化劑Ⅰ,反應(yīng)轉(zhuǎn)化率最高b.由圖得出此反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)c.最佳催化劑是催化劑Ⅰd.a、b、c三點的速率大小關(guān)系一定為:②若此反應(yīng)起始投料為和,在10L恒容密閉容器中進行,且反應(yīng)時間足夠長,得到上述關(guān)系式,則溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(用分數(shù)形式表示),在催化劑Ⅰ作用下,從起始到a點的平均反應(yīng)速率為。25.實驗是化學(xué)研究的重要手段,定性與定量是實驗研究的兩個不同角度。(1)為了比較Fe、Co、Cu三種金屬的活動性。某實驗小組設(shè)計如圖實驗裝置。①甲裝置中Co電極附近產(chǎn)生氣泡,Co電極的電極反應(yīng)式為。②丙裝置中X電極附近溶液先變紅,X電極名稱為,反應(yīng)一段時間后,可制得NaClO消毒液,丙裝置中的總反應(yīng)方程式為。③乙裝置中交換膜類型為(填“陽”或“陰”)離子交換膜,三種金屬的活動性由強到弱的順序是。(2)為了測定市售白醋的總酸量(g/100mL),某實驗小組設(shè)計如圖實驗流程。①量取白醋樣品10.00mL用到的量取儀器是,“配制100mL待測白醋溶液”用到的儀器有燒杯、玻璃棒和。②“酸堿中和滴定”用0.1000mol?L-1NaOH標準溶液進行滴定。盛裝待測白醋液的錐形瓶中應(yīng)加入2~3滴溶液作指示劑,盛裝NaOH溶液的滴定管初始液面位置如圖所示,此時的讀數(shù)為mL?!八釅A中和滴定”實驗記錄如下滴定次數(shù)1234V(待測白醋)/mL20.0020.0020.0020.00V(NaOH)(消耗)/mL15.9515.0015.0514.95該市售白醋總酸量g/100mL(結(jié)果保留四位有效數(shù)字)。③“酸堿中和滴定”過程中,下列操作會使實驗結(jié)果偏大的是。A.未用標準NaOH溶液潤洗滴定管B.堿式滴定管的尖嘴在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失C.錐形瓶中加入待測白醋溶液后,再加入少量水D.錐形瓶在滴定時劇烈搖動,有少量液體減出
答案解析部分1.【答案】B【解析】【解答】A.風能屬于可再生能源,A不符合題意;
B.光伏發(fā)電系統(tǒng)能將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能,B符合題意;
C.物質(zhì)燃燒放熱,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,C不符合題意;
D.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,D不符合題意;
故選B。
【分析】A.利用常見的可再生能源分析;
B.利用光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化分析;
C.利用燃燒的能量轉(zhuǎn)化分析;
???????D.利用原電池的能量轉(zhuǎn)化分析。2.【答案】B【解析】【解答】A.根據(jù)圖示,常溫常壓和可見光下,基于LDH(一種固體催化劑)合成NH3,該過程將太陽能轉(zhuǎn)化成為化學(xué)能,故A不符合題意;B.該過程中,既有極性鍵(N-H、O-H)的斷裂與生成,也有非極性鍵(N≡N、O=O)的斷裂與生成,故B符合題意;C.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2N2+6H2O=4NH3+3O2,氮氣是氧化劑、水是還原劑,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶3,C不符合題意;D.原料氣N2可通過分離液態(tài)空氣獲得,故D不符合題意;故答案為:B。
【分析】極性共價鍵存在于不同種原子之間,非極性共價鍵存在于同種原子之間。3.【答案】D【解析】【解答】A.碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量低于生成物的能量,故A不符合題意;
B.濃硫酸溶于水釋放能量,是物理過程,故B不符合題意;
C.石灰石分解是吸熱反應(yīng),反應(yīng)物能量低于生成物的能量,故C不符合題意;
D.醋酸與氫氧化鈉反應(yīng)式放熱反應(yīng),反應(yīng)物能量高于生成物能量,故D符合題意;
故答案為:D
【分析】根據(jù)焓變=生成物能量-反應(yīng)物能量,由于反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,因此反應(yīng)是放熱反應(yīng)結(jié)合選項即可判斷。4.【答案】C【解析】【解答】A.鋁熱反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),且屬于氧化還原反應(yīng),A選項是錯誤的;
B.和的混合物溶于水屬于吸熱反應(yīng),但是不是氧化還原反應(yīng),B選項是錯誤的;
C.灼熱的木炭和CuO反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng),且屬于氧化還原反應(yīng),C選項是正確的;
D.鎂條在CO2中燃燒屬于氧化還原反應(yīng),但是屬于放熱反應(yīng),D選項是錯誤的。
故答案為:C。
【分析】反應(yīng)物的總能量小于生成物總能量的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng),,在反應(yīng)中存在電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),會使元素化合價發(fā)生改變。5.【答案】D【解析】【解答】A.H元素化合價沒有發(fā)生變化,沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng),A不符合題意;
B.Na元素化合價升高,被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng),B不符合題意;
C.C元素化合價升高,被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng),C不符合題意;
D.Fe元素化合價降低,被還原,發(fā)生還原反應(yīng),D符合題意;
故答案為:D。
【分析】A.H元素化合價沒有發(fā)生變化,屬于復(fù)分解反應(yīng);
B.化合價升高的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng);
C.化合價升高的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng);
D.Fe化合價降低的反應(yīng)屬于還原反應(yīng)。6.【答案】A【解析】【解答】根據(jù)裝置圖可知,1是化學(xué)腐蝕。2、3都是原電池,其中2中鐵是負極,失去電子,被腐蝕。3中鐵是正極,被保護。4、5都是電解池,其中4中鐵是陽極,失去電子,腐蝕最快。5中鐵是陰極,被保護,腐蝕最慢,故答案為:A。
【分析】本題要注意化學(xué)腐蝕、原電池腐蝕、電解池腐蝕的速率大小比較;其中電解池的陽極腐蝕最快,其次原電池的負極腐蝕,然后是化學(xué)腐蝕,接下來是原電池的正極腐蝕,最后是電解池的陰極腐蝕。7.【答案】A【解析】【解答】A.在氧化還原反應(yīng)中,物質(zhì)的氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物。若反應(yīng)5Pb2++2MnO+2H2O=5PbO2↓+2Mn2++4H+能夠發(fā)生,可得物質(zhì)的氧化性:MnO>PbO2,這與題干已知信息物質(zhì)的氧化性:PbO2>MnO相矛盾,說明該反應(yīng)不可能發(fā)生,A符合題意;B.根據(jù)反應(yīng)2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-可知物質(zhì)的氧化性:Br2>Fe3+,與題干信息一致,說明該反應(yīng)能夠發(fā)生,B不符合題意;C.根據(jù)反應(yīng)5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O可知物質(zhì)的氧化性:MnO>Fe3+,與題干信息一致,說明該反應(yīng)能夠發(fā)生,C不符合題意;D.根據(jù)反應(yīng)2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+可知物質(zhì)的氧化性:Fe3+>I2,與題干信息一致,說明該反應(yīng)能夠發(fā)生,D不符合題意;故答案為:A。
【分析】根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物分析。8.【答案】C【解析】【解答】A.SO2在反應(yīng)中化合價升高,作還原劑,被氧化,A說法不符合題意;B.ClO2作還原產(chǎn)物,則還原性:SO2>ClO2,B說法不符合題意;C.H2SO4在反應(yīng)中化合價未變,起酸性的作用,C說法符合題意;D.每消耗1molSO2,S的化合價由+4變?yōu)?6價,轉(zhuǎn)移2mol電子,D說法不符合題意;故答案為:C。
【分析】A.物質(zhì)所含元素化合價升高,被氧化;B.還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物;C.H2SO4在反應(yīng)中化合價未變,起酸性的作用;D.依據(jù)SO2中S的化合價變化分析。9.【答案】A【解析】【解答】A.負極上HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式是HS-+4H2O-8e-=+9H+,故A符合題意;B.電極b是該電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),故B不符合題意;C.b是電池的正極,a是負極,所以電子從a流出,經(jīng)外電路流向b,故C不符合題意;D.根據(jù)電子守恒,若該電池有0.4mol電子轉(zhuǎn)移,有0.4molH+通過質(zhì)子交換膜,故D不符合題意;故答案為:A。
【分析】由圖可知硫酸鹽還原菌可以將有機物氧化成二氧化碳,而硫氧化菌可以將硫氫根離子氧化成硫酸根離子,所以兩種細菌存在,就會循環(huán)把有機物氧化成CO2放出電子,負極上HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式是HS-+4H2O-8e-=+9H+;正極上是氧氣得電子的還原反應(yīng)4H++O2+4e-=2H2O,根據(jù)原電池的構(gòu)成和工作原理知識來回答。
10.【答案】B【解析】【解答】A.海水中含有豐富的電解質(zhì),如氯化鈉等,可作為電解質(zhì)溶液,故A正確;
B.由分析可知,N為正極,電極反應(yīng)為,,故B錯誤;
C.Li的金屬活動性較強,易與水反應(yīng),玻璃陶瓷的作用是防止Li與水反應(yīng),且可以傳導(dǎo)離子,故C正確;
D.該電池不能充電,屬于一次電池,故D正確。
故選B。
【分析】結(jié)合圖示可知,鋰-海水電池的總反應(yīng)為;M電極上Li失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),則M為負極,電極反應(yīng)式為;N為正極,電極反應(yīng)為。11.【答案】C【解析】A、由NaNO2~NO,N元素的化合價從+3價降到+2價,得電子,所以NaNO2是氧化劑,由HI~I2,碘元素化合價從-1價升到0價,失電子,所以HI是還原劑,A不符合題意;B、反應(yīng)產(chǎn)物中能使淀粉變藍的物質(zhì)有I2,B不符合題意;C、由HI~I2,碘元素化合價從-1價升到0價,每生成一個碘單質(zhì)需要失2個電子,因此每生成1molI2轉(zhuǎn)移2mol電子,C符合題意;D、人誤食亞硝酸鈉中毒時,服用HI溶液產(chǎn)生有毒的NO,不可服用HI溶液解毒,D不符合題意;故答案為:C【分析】A.反應(yīng)過程中有元素化合價降低的物質(zhì)為氧化劑;
B.I-不能使淀粉變藍;
C.根據(jù)反應(yīng)過程中元素化合價的變化計算轉(zhuǎn)移電子數(shù);
D.反應(yīng)過程中生成的NO,是一種有毒氣體;12.【答案】B【解析】【解答】A.NO和O2反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g),根據(jù)蓋斯定律可得,該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=ΔH1+ΔH2,A不符合題意;B.反應(yīng)①的平衡常數(shù),反應(yīng)②的平衡常數(shù),而反應(yīng)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的平衡常數(shù),B符合題意;C.兩個反應(yīng)都為放熱反應(yīng),則反應(yīng)物的總能量應(yīng)高于生成物的總能量,C不符合題意;D.總反應(yīng)的速率大小取決于慢反應(yīng)速率,因此總速率的大小由反應(yīng)②決定,D不符合題意;故答案為:B【分析】A.根據(jù)蓋斯定律進行分析;B.根據(jù)K1、K2的表達式進行分析;C.根據(jù)反應(yīng)熱效應(yīng)與能量的關(guān)系分析;D.反應(yīng)速率的大小由慢反應(yīng)決定;13.【答案】C【解析】【解答】A.由分析可知,X電極與FeS電極相連,為電解池的陽極,故A不符合題意;B.由分析可知,X電極與FeS電極相連,為電解池的陽極,氫氧根離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和水,a室的電極反應(yīng)式為,故B不符合題意;C.由分析可知,離子膜M為陽離子交換膜,離子膜N為陰離子交換膜,故C符合題意;D.若去掉離子膜M將a、b兩室合并,氯離子放電能力強干氫氧根離子,會在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,故D不符合題意;故答案為:C。
【分析】依據(jù)電解的目的判斷電極類型。14.【答案】A【解析】【解答】A、圖①裝置中電流流向a電極,所以電源左端為正極,a電極為陽極,b電極為陰極。要實現(xiàn)鐵上鍍銅,則鐵應(yīng)用陰極,銅為陽極。所以b電極為鐵,所用電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液,A符合題意。
B、圖②為原電池裝置,Zn電極為負,Cu電極為正極。在原電池裝置中,陽離子移向正極。因此鹽橋中KCl的K+向右側(cè)燒杯移動,B不符合題意。
C、圖③裝置中含有外接電源,被保護的鋼閘門應(yīng)與外接電源的負極相連獲得保護,該方法為外接電源保護法,C不符合題意。
D、圖④兩個裝置中,稀硫酸中H+在正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng),生成H2,其電極反應(yīng)式都是2H++2e-=H2↑。當通過導(dǎo)線的電子數(shù)相同時,正極析出產(chǎn)品的物質(zhì)的量相同,D不符合題意。
故答案為;A
【分析】A、要實現(xiàn)鐵上鍍銅,則鐵應(yīng)為陰極,銅為陽極。
B、在原電池中,陽離子移向正極。
C、犧牲陽極的陰極保護法,應(yīng)用的是原電池原理;外加電流保護法,應(yīng)用的是電解池原理。
D、兩個裝置中正極產(chǎn)生的都是H2。15.【答案】A【解析】【解答】A.反應(yīng)的活化能越大,反應(yīng)速率越慢,化學(xué)反應(yīng)的決速步驟取決于最慢的反應(yīng),所以合成氨反應(yīng)的決速步驟取決于活化能最大的反應(yīng),由圖可知,決速步驟的反應(yīng)方程式為,故A符合題意;B.由圖可知,該歷程中最大能壘的反應(yīng)為,活化能為E=62kJ/mol,故B不符合題意;C.合成氨工業(yè)中采用循環(huán)操作,主要目的是增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,故C不符合題意;D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)中要選擇催化劑的活性溫度為反應(yīng)溫度,增大反應(yīng)速率,提高單位時間內(nèi)氨氣的產(chǎn)率,故D不符合題意;故答案為:A。
【分析】A、決速步驟是根據(jù)反應(yīng)速率最慢的決定的,即活化能最大;
B、根據(jù)圖示,活化能最大的看吸熱的過程,為這段反應(yīng);
C、循環(huán)操作可以增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率;
D、溫度可以影響反應(yīng)的速率和催化劑的活性。16.【答案】A【解析】【解答】A.該反應(yīng)中有元素化合價變化,屬于氧化還原反應(yīng),故符合題意;B.反應(yīng)過程中原子的種類和數(shù)目不發(fā)生改變,故不符合題意;C.生成的納米級金剛石是一種新型的單質(zhì),故不符合題意;D.生成的納米級金剛石粉末可以溶解在某物質(zhì)中形成膠體,則能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng),但納米級金剛石粉末不能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng),故不符合題意。故答案為:A。【分析】A、鈉單質(zhì)參加反應(yīng)化合價變化;
B、原子守恒不可能發(fā)生變化;
C、金剛石為單質(zhì);
D、納米級材料要形成分散系才有丁達爾效應(yīng)。17.【答案】D【解析】【解答】A.左邊電極連接電源正極,為電解槽的陽極,其反應(yīng)式為4OH--4e-=2H2O+O2↑,故A不符合題意;B.右邊電極是電解槽的陰極,陰極是水中氫離子得到電子,剩余氫氧根,鉀離子穿過陽離子交換膜進入到陰極室與氫氧根反應(yīng)生成氫氧化鉀溶液從出口D導(dǎo)出,故B不符合題意;C.根據(jù)B選項分析,通電開始后,陰極生成KOH,因此溶液pH增大,故C不符合題意;D.若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池,則電池正極的電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-,故D符合題意。故答案為:D。【分析】A.用惰性電極電解硫酸鉀實質(zhì)是電解水,陽極氫氧根放電生成氧氣;
B.陰極氫離子放電生成氫氣,鉀離子通過陽離子交換膜進入陰極生成氫氧化鉀;
C.陰極氫離子放電生成氫氣;
D.氫氧燃料電池,正極氧氣得到電子,在堿性溶液中生成氫氧根離子。18.【答案】B【解析】【解答】A.4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3脫離反應(yīng)體系的物質(zhì)是4Ag+O2,相當于2Ag2O,所以應(yīng)當加入適量Ag2O才能復(fù)原(加入AgNO3,會使NO3-的量增加);B.2H2O2H2↑+O2↑脫離反應(yīng)體系的是2H2+O2,相當于2H2O,加入適量水可以復(fù)原;C.2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑脫離反應(yīng)體系的是H2+Cl2,相當于2HCl,應(yīng)通入適量HCl氣體才能復(fù)原(加入鹽酸時,同時也增加了水);D.2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑脫離反應(yīng)體系的是2Cu+O2,相當于2CuO,加入適量CuO可以復(fù)原;故答案為B。
【分析】A.因為是惰性電極,所以溶液中離子放電,而放電順序Ag+>H+,OH->NO3-,則陰極Ag+得電子變成Ag,陽極OH-失電子變成O2;B.放電順序H+>Na+,陰離子只有OH-,則陰極H+得電子變成H2,陽極OH-失電子變成O2,脫離體系的是H2和O2,相當于H2O;C.放電順序H+>K+,Cl->OH-,則陰極H+得電子變成H2,陽極Cl-失電子變成Cl2,脫離反應(yīng)體系的是H2+Cl2,相當于HCl,應(yīng)通入適量HCl氣體;D.放電順序Cu2+>H+,OH->SO42-,則陰極Cu2+得電子變成Cu,陽極OH-失電子變成O2,脫離體系的是Cu+O2,相當于CuO;19.【答案】A【解析】【解答】A、電子只能通過導(dǎo)線轉(zhuǎn)移,不能通過電解質(zhì)溶液,溶液中只能進行離子的移動,選項A符合題意;B、石墨Ⅱ通入氧氣,發(fā)生還原反應(yīng),為原電池的正極,電極方程式為O2+4e-+2N2O5=4NO3-,選項B不符合題意;C、O2在石墨Ⅱ附近得到電子發(fā)生還原反應(yīng),Y為N2O5,選項C不符合題意;D、電極方程式分別為NO2+NO3--e-═N2O5、O2+2N2O5+4e-═4NO3-,則放電過程中消耗的NO2和O2的體積比為4:1,選項D不符合題意。故答案為:A。
【分析】氧氣在石墨2上發(fā)生還原反應(yīng),所以石墨2是正極,根據(jù)裝置圖分析可知,NO2在石墨1上被氧化為N2O5,石墨1是負極,電子從負極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,跟據(jù)得失電子守恒可以算出放電過程中消耗的NO2和O2的體積比。20.【答案】A【解析】【解答】A.由圖得:①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ?mol-1,②C(s,金剛石)+O2(g)=CO2(g)△H=-395.4kJ?mol-1,根據(jù)蓋斯定律,將①-②可得:C(s,石墨)=C(s,金剛石)△H=+1.9kJ?mol-1,故A符合題意;B.由圖得:C(s,金剛石)+O2(g)=CO2(g)△H=-395.4kJ?mol-1,則拆開1mol金剛石和1molO2中的化學(xué)鍵需要吸收的能量比形成2molC=O鍵放出的能量少395.4kJ,故B不符合題意;C.根據(jù)圖示,金剛石能量大于石墨的總能量,物質(zhì)的能量越大,越不穩(wěn)定,則石墨比金剛石穩(wěn)定,故C不符合題意;D.依據(jù)熱化學(xué)方程式C(s,石墨)=C(s,金剛石)△H=+1.9kJ?mol-1,所以1mol石墨本身具有的總能量比1mol金剛石本身具有的總能量小1.9kJ,故D不符合題意;故答案為:A?!痉治觥肯雀鶕?jù)圖示寫出對應(yīng)的熱化學(xué)方程式,然后根據(jù)蓋斯定律寫出石墨轉(zhuǎn)變成金剛石的熱化學(xué)方程式,最后結(jié)合物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定以及△H=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量分析解答。21.【答案】(1)Na2CO3在溶液中存在水解平衡C+H2OHC+OH-,溶液呈堿性,當溫度升高時水解平衡正向移動,使溶液堿性增強,故去油污能力增強(2)36℃以上(3)Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH=+58.73kJ·mol-1(4)不可行;若“母液”循環(huán)使用,則溶液中c(Cl-)和c(S)增大,最后所得產(chǎn)物Na2CO3中混有雜質(zhì)【解析】【解答】(1)Na2CO3在水溶液中可以水解使溶液呈堿性,熱的Na2CO3溶液有較強的的堿性,有較強的去油污能力。故答案是:Na2CO3在溶液中存在水解平衡C+H2OHC+OH-,溶液呈堿性,當溫度升高時水解平衡正向移動,使溶液堿性增強,故去油污能力增強。(2)由題中信息可知,碳酸鈉的飽和溶液在36℃以上析出的是流程中所得到的Na2CO3·H2O,故“趁熱過濾”時的溫度應(yīng)控制在36℃以上。(3)根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式①Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g)ΔH=+532.36kJ·mol-1和②Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)ΔH=+473.63kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律可知,①-②可得Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g),故其ΔH=+532.36kJ·mol-1-473.63kJ·mol-1=+58.73kJ·mol-1,故Na2CO3·H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH=+58.73kJ·mol-1。(4)有人從“綠色化學(xué)”角度設(shè)想將“母液”沿流程圖中虛線所示進行循環(huán)使用,這種想法在實際生產(chǎn)中是不可行的,其理由是:若“母液”循環(huán)使用,由于Cl-和S沒有轉(zhuǎn)化為沉淀,則溶液中c(Cl-)和c(S)會不斷增大,最后所得產(chǎn)物Na2CO3中混有氯化鈉和硫酸鈉雜質(zhì)?!痉治觥扛鶕?jù)題中信息可知,工業(yè)碳酸鈉(純度約為98%)中常含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和S等雜質(zhì),為了提純工業(yè)碳酸鈉,并獲得試劑級碳酸鈉,根據(jù)簡要工藝流程可知:首先將工業(yè)碳酸鈉溶解于水,然后加入適量的氫氧化鈉溶液將Ca2+、Mg2+、Fe3+充分沉淀,過濾后將濾液蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶,趁熱過濾后可得到Na2CO3·H2O,將Na2CO3·H2O加熱脫水,得到試劑級碳酸鈉。22.【答案】(1)量筒;溫度計(2)否;金屬易導(dǎo)熱,熱量散失多,導(dǎo)致誤差偏大(3)-56.8kJ/mol;NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-56.8kJ/mol(4)無;有【解析】【解答】(1)由于實驗過程中需要量取液體的體積和測量溶液的溫度,因此所需的玻璃儀器還有量筒和溫度計;
(2)金屬銅的導(dǎo)熱性較強,為防止熱量的散失,不能用環(huán)形銅絲攪拌器代替環(huán)形玻璃攪拌棒;
(3)①反應(yīng)過程中,溫度變化為,因此反應(yīng)過程中放出的熱量Q=cm(t2-t1)=4.18kJ/(℃·kg)×100×10-3kg×3.4℃=1.4212kJ,該反應(yīng)過程中生成n(H2O)=0.025mol,因此可得該實驗測得中和熱;
②中和熱是指強酸和強堿的稀溶液反應(yīng)生成1molH2O(l)時放出的熱量,因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-56.8kJ/mol;
(4)KOH和NaOH都是強堿,用KOH代替NaOH,對測定結(jié)果無影響;醋酸是弱酸,在水中存在電離平衡,為吸熱過程,用醋酸代替HCl,會導(dǎo)致中和反應(yīng)放出的熱量部分被CH3COOH的電離吸收,導(dǎo)致測定結(jié)果出現(xiàn)誤差;
【分析】此題是對中和熱測定實驗的考查,結(jié)合該實驗的相關(guān)知識進行分析即可。23.【答案】(1)H2O2H++HO2-(2)不是;反應(yīng)僅發(fā)生了過氧鍵的轉(zhuǎn)移,反應(yīng)前后Cr的化合價都是+6價。(3)MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O(4)2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O(5)滴定管、100mL容量瓶(6)淺紫紅色;25.43mL;反應(yīng)生成的Mn2+催化分解H2O2【解析】【解答】(1)H2O2是二元弱酸,則H2O2的第一步電離方程式為H2O2H++HO2-。
(2)根據(jù)CrO5的結(jié)構(gòu)可知,CrO5中Cr元素的化合價為+6,單鍵O元素化合價為-1,雙鍵O元素化合價為-2,反應(yīng)前后的化合價沒有改變,所以該反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)。
(3)根據(jù)題干信息可知Mn2+作催化劑,總方程式為2H2O2=催化劑2H2O+O2↑,由分析可知,第二步反應(yīng)的離子方程式為MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O。
(4)該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),根據(jù)得失電子守恒可知,Mn2+、O2的系數(shù)分別為2、5;根據(jù)電荷守恒可知,H+的系數(shù)為6;根據(jù)原子守恒可知,H2O的系數(shù)為8。
(5)稱量需要天平,量取液體需要量筒,溶液定容需要容量瓶(100mL),滴定實驗需要用酸式滴定管來盛裝高錳酸鉀溶液,所以實驗所需的定量儀器有電子天平、量筒、滴定管、100mL容量瓶。
(6)高錳酸鉀溶液呈紫紅色,滴定終點時高錳酸鉀稍過量,所以滴定終點的現(xiàn)象為溶液變?yōu)樽霞t色。根據(jù)BO3-+2H2O=H2O2+H2BO3-和2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O可知,反應(yīng)關(guān)系式5BO3-~5H2O2~2MnO4-,根據(jù)題干信息可知10mL溶液中n(BO3-)=n(NaBO3·4H2O)=×,所以理論上消耗V(KMnO4)==×=≈0.02543L=25.43mL。實際消耗V(KMnO4)偏低,可能是反應(yīng)產(chǎn)生的Mn2+催化分解H2O2。
【分析】(1)注意多元弱酸的電離分布進行,多元弱堿的電離一步到位。
(2)氧化還原反應(yīng)的特征是元素化合價有變化,據(jù)此分析。
(3)總反應(yīng)=第一步反應(yīng)+第二步反應(yīng),據(jù)此分析。
(4)根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒進行分析。
(5)注意容量瓶需注明規(guī)格。
(6)根據(jù)已知信息中兩個方程式,可得到反應(yīng)關(guān)系式5BO3-~5H2O2~2MnO4-,根據(jù)m=nM和n=cV進行分析,注意定容后取出的10mL用KMnO4溶液滴定。24.【答案】(1);(2);降低溫度、增加壓強等(3)c;;【解析】【解答】(1)根據(jù)圖甲可知,反應(yīng)歷程中活化能(能壘)最小是,化學(xué)方程式為;起始能量為,生成時能量為,故反應(yīng)的為;(2)反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,,故;根據(jù)可知,要使平衡向正反應(yīng)方向移動,可以改變的條件是降低溫度、增加壓強;(3)a.判斷轉(zhuǎn)化率大小,需要考慮反應(yīng)溫度高低,催化劑適用溫度范圍,反應(yīng)時間長短等因素,a不符合題意;b.此結(jié)果可能是因為反應(yīng)放熱,溫度高平
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