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1、PAGE 高考学习网中国最大高考学习网站G | 我们负责传递知识!高考学习网:高考学习网:F单元 化学反应与能量F1化学反应与能量变化20.F1 B3 H1 K12013江苏卷 磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下:2Ca3(PO4)2(s)10C(s)=6CaO(s)P4(s)10CO(g)H13359.26 kJmol1 CaO(s)SiO2(s)=CaSiO3(s)H289.61 kJmol1

2、2Ca3(PO4)2(s)6SiO2(s)10C(s)=6CaSiO3(s)P4(s)10CO(g)H3则H3_kJmol1。 (2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示:11P460CuSO496H2O=20Cu3P24H3PO460H2SO460 mol CuSO4能氧化白磷的物质的量是_。(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如下图所示。图0为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在_;pH8时,溶液中主要含磷物种浓度

3、大小关系为_。 Na2HPO4溶液显碱性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液则显酸性,其原因是_(用离子方程式表示)。(4)磷的化合物三氯氧磷(PClOClCl)与季戊四醇(CHOH2CHOH2CCH2OHCH2OH)以物质的量之比21反应时,可获得一种新型阻燃剂中间体X,并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X的核磁共振氢谱如下图所示。图0酸性气体是_(填化学式)。X的结构简式为_。20答案 (1)2821.6(2)3 mol(3)45.5(介于此区间内的任意值或区间均可)c(HPOeq oal(2,4)c(H2POeq oal(,4)3Ca22HPOeq oal(2,4)=Ca3(PO4)

4、22H(4)HClPOClOOCH2CCH2CH2OPOClOCH2解析 (1)依据盖斯定律,将“上式下式6”,即得所求反应的H3359.26 kJmol1(89.61 kJmol1)62821.6 kJmol1。(2)P的化合价有升有降,Cu的化合价只降低。P从0价升到5价,1 mol P4共失去20 mol 电子,根据得失电子守恒有:n(P4)20n(CuSO4)1,所以60 mol CuSO4可以氧化3 mol P4。(3)从图中不难看出,pH在45.5之间时,H2POeq oal(,4)的含量最高。在pH8时,溶液中含有HPOeq oal(2,4)和H2POeq oal(,4)两种离子

5、,且前者大于后者。足量的Ca2与HPOeq oal(2,4)部分电离出的POeq oal(3,4)结合,生成难溶的Ca3(PO4)2沉淀,促进了HPOeq oal(2,4)的电离,故溶液显酸性。(4)三氯氧磷与季戊四醇以21反应,核磁共振氢谱中的峰由2组变成1组,显然应为四个羟基上的H原子被取代了,生成了HCl及POClOOCH2CCH2CH2OPOClOCH2。7E3 F12013安徽卷 我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:HCHOO2eq o(,sup7(催化剂)CO2H2O。下列有关说法正确的是()A该反应为吸热反应BCO2分子中的化学键为非极性键

6、CHCHO分子中既含键又含键D每生成1.8 g H2O消耗2.24 L O27C解析 甲醛发生氧化反应属于放热反应,A项错误;CO2分子中化学键为碳氧双键,该化学键是不同非金属元素间形成的极性键,B项错误;在HCHO中CH键为键,在碳氧双键中一条为键、一条为键,C项正确;根据HCHOO2eq o(,sup7(催化剂)CO2H2O可知,每生成1.8 g(即0.1 mol)水,消耗0.1 mol O2,因不知氧气所处温度、压强,无法确定其体积,D项错误。11F1 F2 F32013福建卷 某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。其过程如下:mCeO2eq o

7、(,sup7(太阳能),sdo5()(mx) CeO2xCexO2(mx)CeO2xCexH2OxCO2eq o(,sup7(900 ),sdo5()mCeO2xH2xCO下列说法不正确的是()A该过程中CeO2没有消耗B该过程实现了太阳能向化学能的转化C图0中H1H2H3图0D以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO4OH2e=COeq oal(2,3)2H2O11C解析 H2O、CO2转变为H2、CO的过程分两步进行,第1步反应消耗CeO2的物质的量与第2步反应生成CeO2的物质的量相同,则该过程中CeO2没有消耗,A项正确;上述转变将化学能较低的H2O、CO2转化为化学能较高的H

8、2、CO,将太阳能转化为化学能储存在燃料(水煤气或H2和CO)中,B项正确;读图可得3个热化学方程式:H2O(g)=H2(g)eq f(1,2)O2(g)H1,H2O(l)=H2O(g)H2,H2(g)eq f(1,2)O2(g)=H2O(l)H3,观察发现,由盖斯定律可得:H1H2H3,则H1H2H3(H2H3),C项错误;CO是燃料,在负极上发生氧化反应,其产物不是CO2,因为CO2是酸性氧化物,与过量碱溶液易反应生成碳酸根离子,根据电子、电荷和原子守恒原理可得负极反应式为CO4OH2e=COeq oal(2,3)2H2O,D项正确。12F1G12013山东卷 对于反应CO(g)H2O(g

9、)CO2(g)H2(g)H0,在其他条件不变的情况下()A加入催化剂,改变了反应的途径,反应的H也随之改变B改变压强,平衡不发生移动,反应放出的热量不变C升高温度,反应速率加快,反应放出的热量不变D若在原电池中进行,反应放出的热量不变12B解析 反应的H大小只取决于反应物、生成物的状态与反应条件,而和反应是否使用催化剂、反应途径无关,A项错误;该反应在反应前后气体的总体积不变,因此改变压强,平衡不移动,反应放出的热量不变,B项正确;升高温度,平衡逆向进行,反应放出热量减小,C项错误;在原电池中,随反应进行,能量转化形式是化学能转化为电能,而不再是化学能转化为热能,D项错误。6F12013北京卷

10、 下列设备工作时,将化学能转化为热能的是()ABCD硅太阳能电池锂离子电池太阳能集热器燃气灶6.D解析 硅太阳能电池将太阳能直接转化为电能,A项错误;锂离子电池将化学能转化为电能,B项错误;太阳能集热器将太阳能转化为热能,C项错误;燃气灶将化学能转化为热能,D项正确。27F1 G32013浙江卷 捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:反应:2NH3(l)H2O(l)CO2(g)(NH4)2CO3(aq)H1反应:NH3(l)H2O(l)CO2(g)NH4HCO3(aq)H2反应:(NH

11、4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g)2NH4HCO3(aq)H3请回答下列问题:(1)H3与H1、H2之间的关系是:H3_。(2)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度,得到趋势图见图(a)。则:H3_0(填“”“”或“”)。在T1T2及T4T5二个温度区间,容器内CO2气体浓度呈现如图(a)所示的变化趋势,其原因是

12、_。反应在温度为T1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如图(b)所示。当时间到达t1时,将该反应体系温度迅速上升到T2,并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。(a)(b)图0(3)利用反应捕获CO2,在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下,提高CO2吸收量的措施有_(写出2个)。(4)下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是_。ANH4ClBNa2CO3CHOCH2CH2OH DHOCH2CH2NH227答案 (1)2H2H1(2)T1T2区间,化学反应未达到平衡,温度越高,化学反应速率越快,所以CO2被捕获的量随温度升高而提高。T4T5区间,化学反应已达到平衡,由

13、于正反应是放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,所以不利于CO2捕获(3)降低温度;增加CO2浓度(或分压)(4)B、D解析 (1)根据盖斯定律可得出,将“反应2反应”,即得反应,所以H32H2H1。(2)从图(a)分析,T3时CO2吸收率最高,当温度再高时,平衡会逆向移动,导致CO2的量增多,故该反应为放热反应,即H30若1 mol空气含0.8 mol N2和0.2 mol O2,1300 时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8104 mol。计算该温度下的平衡常数K_。汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是_。汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO

14、:2CO(g)=2C(s)O2(g)己知该反应的H0,简述该设想能否实现的依据:_。目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学反应方程式为_。10答案 (1)酸性4(2)C(s) H2O(g)=CO(g) H2(g)H 131.3 kJmol1a、b(3)4106温度升高,反应速率加快,平衡右移该反应是焓增、熵减的反应,任何温度下均不自发进行2CO2NO催化剂,2CO2N2解析 (1)PM2.5中含NHeq oal(,4),因NHeq oal(,4)的水解而显酸性;根据电荷守恒得c(H)c(K)c(Na)c(NHeq oal(,4)2c(SOeq oal(2,4)c(N

15、Oeq oal(,3)c(Cl),将表格中的数据代入求得c(H)104 molL1,pH4。(2)第2个方程式减第1个方程式得目标反应的热化学方程式为C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1。SO2是酸性氧化物,可用碱性物质吸收,故正确答案为a、b。(3)Keq f(c2(NO),c(N2)c(O2))eq f((8104)2,0.80.2)4106;该反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,且升高温度,反应速率加快。该反应H0、且S0,故反应在任何温度下都不能自发。NO具有氧化性,能将CO氧化成CO2,自身被还原为N2。26D4 F2 G2 F32013北

16、京卷 NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_。(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:eq avs4al(o(,sup7(2(630) kJmol1)2NO(g))eq avs4al(N2(g)o(,sup7(945 kJmol1)2N(g))eq avs4al(O2(g)o(,sup7(498 kJmol1)2O(g))写出该反应的热化学方程式:_。随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是_。(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N

17、2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:_。当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO20CaO38SrOFeCu,则原电池乙中铜片作正极,锌片或铁片作负极,工作一段时间后,负极金属锌或铁被氧化,质量减轻,溶液中蓝色变浅;甲、乙两种原电池都能将化学能转化为电能,其中带有盐桥的原电池甲中的负极金属锌(或铁)和硫酸铜没有直接接触,二者不会直接发生置换反应,化学能不会转化为热能,几乎全部转化为电能;而原电池乙中的负极金属锌(或铁)和硫酸铜直接接触发生置换反应,部分化学能会转化为热能,化学能不能全部转化为电能;(3)铁片作正极(阴极)时被保护,而铁作负

18、极(阳极)时被腐蚀,为了减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中应选择比铁活泼的锌片作负极(阳极),使铁片作正极(阴极),从而牺牲锌片保护铁片;不能选择铜片,因为铜作正极(阴极),而铁片作负极(阳极),此时铁片的腐蚀速率加快,而不是延缓。6F3 F42013天津卷 为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以Al作阳极、Pb作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下:电池:Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(l)电解池:2Al3H2Oeq o(=,sup7(电解)Al2O33H2电解过程中,以下判断正确的是()电池电解池AH移向Pb电极H移

19、向Pb电极B每消耗3 mol Pb生成2 mol Al2O3C正极:PbO24H2e=Pb22H2O阳极:2Al3H2O6e=Al2O36HD6.D解析 电池中Pb电极是负极,PbO2电极是正极,H移向PbO2电极,A项错误;每消耗3 mol Pb,电路中通过电子的物质的量为6 mol,据电子守恒得n(Al2O3)1 mol,B项错误;电池正极反应式应为PbO24HSOeq oal(2,4)2e=PbSO42H2O,C项错误;电池Pb电极的电极反应式为PbSOeq oal(2,4)2e=PbSO4,Pb电极质量增大,电解池Pb电极的电极反应式为2H2e=H2,电极质量不变,D项正确。8C5 E

20、2 F3 N12013重庆卷 合金是建造航空母舰的主体材料。(1)航母升降机可由铝合金制造。铝元素在周期表中的位置为_。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得,提取过程中通入的气体为_。AlMg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜,其化学方程式为_。焊接过程中使用的保护气为_(填化学式)。(2)航母舰体材料为合金钢。舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为_。航母用钢可由低硅生铁冶炼而成,则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为_。(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。80.0 g CuAl合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,过滤得白色沉淀39.0 g,则合金中Cu的质量分数为_。为分析某铜合金的成分,用酸将

21、其完全溶解后,用NaOH溶液调节pH,当pH3.4时开始出现沉淀,分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合图中信息推断该合金中除铜外一定含有_。图08答案 (1)第三周期第A族CO2 Al2O32NaOH=2NaAlO2H2OAr(其他合理答案均可)(2)吸氧腐蚀CaCO3或CaO(3)83.1%Al、Ni解析 从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝通常有两种工艺,其流程图示如下:无论是流程甲或乙,都有一道工序是通入过量CO2,目的是将AlOeq oal(,2)全部转化为Al(OH)3;AlMg合金焊接前,为防止高温下金属与空气中的O2、N2、CO

22、2等发生反应,应使用稀有气体作保护气;炼铁过程中,需加入生石灰或石灰石,跟原料中的SiO2等物质发生反应,将其转化为炉渣而除去;CuAl合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,因Cu(OH)2可溶于氨水,所得白色沉淀必为Al(OH)3,其物质的量为0.5 mol,则原合金中Al的质量为13.5 g;当pH3.4时开始沉淀,说明该合金中含Al,在pH为7.0、8.0时过滤沉淀,说明含Ni。26D4 F2 G2 F32013北京卷 NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_。(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:eq

23、avs4al(o(,sup7(2(630) kJmol1)2NO(g))eq avs4al(N2(g)o(,sup7(945 kJmol1)2N(g))eq avs4al(O2(g)o(,sup7(498 kJmol1)2O(g))写出该反应的热化学方程式:_。随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是_。(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:_。当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO20CaO38SrO56BaO。原因是_,元

24、素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:图0 Pt电极上发生的是_反应(填“氧化”或“还原”)。写出NiO电极的电极反应式:_。26答案 (1)3NO2H2O=2HNO3NO(2)N2(g)O2(g)=2NO(g)H183 kJmol1增大(3)2CO2NOeq o(=,sup7(催化剂)N22CO2根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数,得知它们均为A族元素。同一主族的元素,从上到下,原子半径逐渐增大(4)还原NOO22e=NO2解析 (1)NO2与水反应的化学方程式为3NO2H2O=2HNO3NO。(2)N2(g

25、)O2(g)=2NO(g)H945 kJmol1498 kJmol12630 kJmol1183 kJmol1。该反应为吸热反应,随温度升高,化学平衡常数增大。(3)根据题意NO被还原为N2,则CO被氧化为CO2。(4)Pt电极上O2得电子发生还原反应,电极反应式为O24e=2O2,电池总反应式为2NOO2=2NO2,用电池总反应式减去Pt电极的电极反应式并化简得NiO电极的电极反应式:NOO22e=NO2。7F3 F42013北京卷 下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是()A水中的钢闸门连接电源的负极B金属护栏表面涂漆C汽车底盘喷涂高分子膜D地下钢管连接镁块7A解析 A项使用的

26、是外加电流的阴极保护法,正确;金属护拦表面涂漆、汽车底盘喷涂高分子膜属于物理防腐,不是电化学防护法,B、C项错误;地下钢管连接镁块是牺牲阳极的阴极保护法,D项错误。28. C2 F2 F32013新课标全国卷 二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:甲醇合成反应:()CO(g)2H2(g)=CH3OH (g)H190.1 kJmol1()CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H249.0 kJmol1水煤气变换反应:()CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H341

27、.1 kJmol1二甲醚合成反应:()2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H424.5 kJmol1回答下列问题:(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是_(以化学方程式表示)。(2)分析二甲醚合成反应()对于CO转化率的影响_。(3)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为_。根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响_。(4)有研究者在催化剂(含CuZnAlO和Al2O3)、压强为5.0 MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如图0所示。其中CO转化率随

28、温度升高而降低的原因是_。图0(5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kWhkg1)。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为_,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生_个电子的电量;该电池的理论输出电压为1.20 V,能量密度E_(列式计算。能量密度eq f(电池输出电能,燃料质量),1 kWh3.6106 J)。28答案 (1)Al2O32NaOH=2NaAlO2H2ONaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO32Al(OH)3eq o(=,sup7()Al2O33H2O(2)消耗甲醇,促进甲醇合成反应()平衡右移,CO转

29、化率增大;生成的H2O,通过水煤气变换反应()消耗部分CO(3)2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H204.7 kJmol1该反应分子数减少,压强升高使平衡右移,CO和H2转化率增大,CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2浓度增加,反应速率增大(4)反应放热,温度升高,平衡左移(5)CH3OCH33H2O12e=2CO212H12eq f(1.20 Vf(1000 g,46 gmol1)1296 500 Cmol1,1 kg)(3.6106 JkW1h1)8.39 kWhkg1解析 (2)反应()、()与CO有关。反应()中的CH3OH是反应()的反应物,反应()

30、生成的H2O是反应()的反应物,从影响平衡的因素分析知两者均使CO转化率变大。(3)由盖斯定律()2()得:4H2(g)2CO(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H204.7 kJmol1。(4)该反应为放热反应,其他条件不变的情况下,温度升高,平衡逆向移动,转化率降低。(5)正极反应为O24e4H=2H2O;负极反应必有H生成,由电荷守恒、元素守恒得3H2OCH3OCH312e=2CO212H;1个CH3OCH3分子失去12e;假定燃料质量为1 kg,由能量密度计算方法列式计算即可。27B4 F3 F42013新课标全国卷 锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料

31、有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为 6C xLixe=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。图0回答下列问题:(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为_。(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_。(3)“酸浸”一般在80 下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是_。(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_。(5)充放电过程中,发生LiCoO2与Li1xCoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式_。(6)上述工艺中,“放电处

32、理”有利于锂在正极的回收,其原因是_。在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有_(填化学式)。27答案 (1)3(2)2Al2OH2H2O=2AlOeq oal(,2)3H2(3)2LiCoO23H2SO4H2O2eq o(=,sup7()Li2SO42CoSO4O24H2O;2H2O2eq o(=,sup7()2H2OO2有氯气生成,污染较大(4)CoSO42NH4HCO3=CoCO3(NH4)2SO4H2OCO2(5)Li1xCoO2LixC6=LiCoO26C(6)Li从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4解析 (1)由Li、O元素价态

33、判断出Co为3价。(2)将2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2改写为2Al2OH2H2O=2AlOeq oal(,2)3H2。(3)酸浸后Co由3价变为2价,LiCoO2中3价的Co表现氧化性,H2O2表现还原性;H2O2不稳定,易分解。用盐酸代替后,盐酸被氧化为氯气,污染较大。(5)将电极反应LixC6xe=6CxLi和Li1xCoO2xexLi=LiCoO2进行合并得出答案。10F32013新课标全国卷 银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的

34、是()A处理过程中银器一直保持恒重B银器为正极,Ag2S被还原生成单质银C该过程中总反应为2Al3Ag2S=6AgAl2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl10B解析 负极反应为2Al6e=2Al3;正极反应为3Ag2S6e=6Ag3S2。溶液中的Al3与S2进一步发生反应2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S,故总反应为3Ag2S2Al6H2O=6Ag2Al(OH)33H2S,C项错误;由总反应式可知Ag2S转化为Ag,银器质量减轻,A项错误;黑色褪去说明Ag2S转化为Ag,D项错误;银器为正极,Ag2S被还原为Ag,B项正确。36B1 F3 J12013新课标全国

35、卷 化学选修2:化学与技术锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造如图0所示。两种干电池的构造示意图图0回答下列问题:(1)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:Zn2NH4Cl2MnO2=Zn(NH3)2Cl22MnOOH该电池中,负极材料主要是_,电解质的主要成分是_,正极发生的主要反应是_。与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点及其理由是_。(2)图0表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属)。 一种回收利用废旧普通锌锰电池的工艺图0图0中产物的化学式分别为A_,B_。 操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4。操作b中,绿色的K2

36、MnO4溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体,该反应的离子方程式为_。采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D,则阴极处得到的主要物质是_(填化学式)。36答案 (1)ZnNH4ClMnO2NHeq oal(,4)e=MnOOHNH3碱性电池不易发生电解质的泄漏,因为消耗的负极改装在电池的内部;碱性电池使用寿命较长,因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高(答对一条即可)(2)ZnCl2NH4Cl3MnOeq oal(2,4)2CO2=2MnOeq oal(,4)MnO22COeq oal(2,3)H2解析 (1)结合普通电池的主要反应可知,负极材料为Zn,正极MnO2

37、得电子形成MnOOH,电解质溶液即是NH4Cl。普通干电池的负极即是外壳,容易漏液;碱性锌锰干电池的金属外壳在碱性条件下稳定性增强,使用寿命延长。(2)黑色固体混合物即是ZnCl2、NH4Cl、MnOOH,可溶性物质ZnCl2、NH4Cl在加热过程中,NH4Cl分解,直接得到固体A为ZnCl2,分解产生的NH3、HCl冷却重新化合成NH4Cl。K2MnO4反应得到紫色溶液即是KMnO4溶液,黑色固体即是MnO2,即6价Mn发生歧化反应,配平该反应即可。阴极处为阳离子H放电得到H2。11F3 2013新课标全国卷 “ZEBRA”蓄电池的结构如图0所示,电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠

38、离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是()图0A电池反应中有NaCl生成B电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C正极反应为NiCl22e= Ni2ClD钠离子通过钠离子导体在两电极间移动11B解析 电池负极反应式为NaeNa,生成的Na与Cl结合生成NaCl,A项正确;结合电极材料多孔Ni/NiCl2可知,正极是Ni2放电,B项错误、C项正确;结合分析,Na通过钠离子导体进行运动,D项正确。F4电解原理11.G2 F4 H1 H3 2013江苏卷 下列有关说法正确的是()A反应NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的HFeCu,则原电池乙中铜片作正

39、极,锌片或铁片作负极,工作一段时间后,负极金属锌或铁被氧化,质量减轻,溶液中蓝色变浅;甲、乙两种原电池都能将化学能转化为电能,其中带有盐桥的原电池甲中的负极金属锌(或铁)和硫酸铜没有直接接触,二者不会直接发生置换反应,化学能不会转化为热能,几乎全部转化为电能;而原电池乙中的负极金属锌(或铁)和硫酸铜直接接触发生置换反应,部分化学能会转化为热能,化学能不能全部转化为电能;(3)铁片作正极(阴极)时被保护,而铁作负极 (阳极)时被腐蚀,为了减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中应选择比铁活泼的锌片作负极(阳极),使铁片作正极(阴极),从而牺牲锌片保护铁片;不能选择铜片,因为铜作正极(阴极),

40、而铁片作负极(阳极),此时铁片的腐蚀速率加快,而不是延缓。6F52013重庆卷 已知:P4(g)6Cl2(g)=4PCl3(g)Ha kJmol1,P4(g)10Cl2(g)=4PCl5(g)Hb kJmol1,P4具有正四面体结构,PCl5中PCl键的键能为c kJmol1,PCl3中PCl键的键能为1.2c kJmol1。下列叙述正确的是()APP键的键能大于PCl键的键能B可求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反应热HCClCl键的键能为eq f(1,4)(ba5.6c) kJmol1DPP键的键能为eq f(1,8)(5a3b12c) kJmol16C解析 由于P原子半径大于

41、Cl原子,故PP键的键能小于PCl键的键能,A项错误;因PCl5固态和气态间转化的热效应不确定,Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反应热H不可求,B项错误;设ClCl键的键能为x,PP键的键能为y,则有:6y6x121.2ca,6y10 x20cb,解得xeq f(1,4)(ba5.6c) kJmol1,yeq f(1,12)(5a3b12c) kJmol1,故C项正确,D项错误。12F2 F52013新课标全国卷 在1200 时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:H2S(g)eq f(3,2)O2(g)=SO2(g)H2O(g)H1;2H2S(g)SO2(g)=eq f(3,2)S2

42、(g)2H2O(g)H2;H2S(g)eq f(1,2)O2(g)=S(g)H2O(g)H3;2S(g)=S2(g)H4。则H4的正确表达式为()AH4eq f(2,3)(H1H23H3)BH4eq f(2,3)(3H3H1H2)CH4eq f(3,2)(H1H23H3)DH4eq f(3,2)(H1H23H3)12A解析 将方程式依次标号,可知反应是通过方程式叠加得到:()eq f(2,3)2,那么:H4(H2H1)eq f(2,3)H32eq f(2,3)(H2H13H3),A项正确。12013甘肃河西五市联考下列说法正确的是()A甲烷的标准燃烧热为H890.3kJmol1,则甲烷燃烧的热

43、化学方程式可表示为CH4(g)2O2(g)= =CO2(g)2H2O(g)H890.3kJmol1B已知H2O(l)=H2O(g)H44kJmol1,则2gH2(g)完全燃烧生成液态水比生成气态水多释放22kJ的能量C常温下,反应C(s)CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的H0D同温同压下,H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H相同1D解析燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,气态不是水的稳定态,A项错误;B项应为释放44kJ能量,B项错误;固体碳与二氧化碳气体的反应是吸热反应,C项错误;对于一个给定的反应来说,H只与反应物和生成物的

44、状态有关,与反应的条件无关,D项正确。22013甘肃河西五市联考下列说法正确的是()A甲烷的标准燃烧热为H890.3kJmol1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3kJmol1B已知H2O(l)=H2O(g)H44kJmol1,则2gH2(g)完全燃烧生成液态水比生成气态水多释放22kJ的能量C常温下,反应C(s)CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的H0D同温同压下,H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H相同2D解析燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,气态不是水的稳定态,

45、A项错误;B项应为释放44kJ能量,B项错误;固体碳与二氧化碳气体的反应是吸热反应,C项错误;对于一个给定的反应来说,H只与反应物和生成物的状态有关,与反应的条件无关,D项正确。32013福州期末有一种纸质软电池,该电池采用薄层纸片作为载体和传导体,一面附着锌,另一面附着二氧化锰。电池总反应为Zn2MnO2H2O=ZnO2MnO(OH),关于此电池,下列说法正确的是()A该电池Zn为负极,ZnO为正极,MnO2催化剂B该电池的正极反应为MnO2eH2O=MnO(OH)OHC放电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路电子由MnO2流向ZnD电池工作时OH通过薄层纸片向附着二氧化锰的电极移动3B解析从总反应看,电解质环境为碱性。Zn发生氧化反应(负极):Zn2e2OH=ZnOH2O,MnO2发生还原反应(正极):MnO2eH2O=MnO(OH)OH,A项错误、B项正确;外电路电子由Zn流向MnO2,内电路通过离子导电,OH移向锌极,即原电池闭合回路的形成遵循“电子不下水,流向负到正;离子不上岸,阳离子向正,阴离子向负”,C、D项错误。42013安师大、安庆一中期末空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水

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