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试卷第=page11页,共=sectionpages33页试卷第=page11页,共=sectionpages33页6.1化学反应与能量变化(期末真题汇编50道)一、单选题1.(22-23高一下·山东青岛·期末)下列反应中,一定可以用如图表示能量变化的有①分解反应②CO2与C在高温下反应生成CO③甲烷在空气中燃烧④需要加热才能明显发生的反应⑤化学键断裂吸收的能量比化学键生成放出的能量多的反应A.1个 B.2个 C.3个 D.4个2.(22-23高一下·广西百色·期末)结合下图分析,说法错误的是
A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)是放热反应B.断开1molHCl中化学键时放出热量431kJC.甲、乙中物质的稳定性大小关系为:甲>乙D.化学反应一定同时伴随能量变化3.(22-23高一下·山东聊城·期末)下列有关化学反应与能量的说法正确的是
A.动物体内葡萄糖被氧化成CO2B.一定条件下,石墨转变为金刚石需要吸收能量,说明金刚石比石墨稳定C.“纸电池”装置如图,若电解液为食盐水,则电池工作时电子由铁电极流出D.稀盐酸与碳酸氢钠的反应过程中,形成新化学键所释放的总能量大于断裂旧化学键所吸收的总能量4.(22-23高一下·安徽六安·期末)如图为氟利昂(CFCl3
A.过程Ⅰ需要吸收能量B.过程Ⅱ可用方程式表示为2C.过程Ⅲ可用方程式表示为OD.上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O35.(22-23高二下·云南大理·期末)如图为等量H2g和Cl2
A.a>bB.过程I断开化学键,放出热量C.H2、ClD.HCl具有的能量低于H2和Cl6.(22-23高一下·黑龙江大庆·期末)已知:由最稳定的单质合成1mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓,用ΔfHkJ
A.H2O(l)B.相同状况下,NH3比NC.根据上表所给数据,可求得N2D.0.5molN2(g)7.(22-23高一下·山东烟台·期末)CH4(g)与Cl2(g)发生取代反应分别生成1mol相关有机物和HCl(g)的能量变化如下。已知断开1molCl-Cl键、1molC-Cl键吸收的能量分别为243kJ、327kJ。下列说法错误的是
A.1molCH3Cl(g)比1molCH4(g)的能量少99kJB.CHC.CHD.断开1molC-H键吸收的能量比断开1molH-Cl键吸收的能量少8.(22-23高一下·福建福州·期末)我国科研团队借助一种固体催化剂(LDH),在常温常压和可见光条件下合成了氨,其过程如图所示。下列说法不正确的是
A.该过程实现了常温下氮的固定B.若有32gO2生成,则有2molH2O得到4mol电子C.该过程实现了太阳能向化学能的转化D.该反应的化学方程式为2N2+6H2O光照LDH4NH3+3O9.(22-23高一下·河南开封·期末)COg与HA.该反应为放热反应B.该反应中COg与H2Og的总能量大于C.该反应的热化学方程式:COg+H2D.1molCO2g和1molH2g反应生成1mol10.(23-24高三上·内蒙古呼伦贝尔·期末)下列说法正确的是A.构成原电池正极和负极的材料必须是金属B.在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原C.原电池的正极一定是化学性质较不活泼的金属D.原电池可以把物质内部的能量部分转化为电能11.(22-23高一下·辽宁朝阳·期末)下列装置能构成原电池的是A. B.
C. D.
12.(22-23高一下·广东广州·期末)原电池原理的发现和各种电池装置的发明,改变了人们的生活方式。下列关于如图所示装置的叙述,错误的是
A.能将化学能转化为电能 B.锌片逐渐溶解C.铜片做正极,正极上发生还原反应 D.溶液中的H+13.(22-23高一下·四川成都·期末)根据原电池原理,下列有关说法正确的是
A.若X为Fe,Y为Cu,Z为酒精,则该装置能够实现化学能到电能的转化B.若X为Mg,Y为Al,Z为KOH溶液,负极发生的电极反应式为:Mg-2eC.若X为Zn,Y为Cu,Z为硫酸铜,每转移0.2mol电子,正极质量增加12.8gD.若X为Zn,Y为Cu,Z为稀硫酸,则Cu电极上有气泡产生14.(22-23高一下·吉林延边·期中)下列说法正确的是A.CaO+H2O=Ca(OH)2可放出大量热,可利用该反应设计成原电池,把化学能转化为电能B.任何化学反应中的能量变化都表现为热量变化C.有化学键形成一定发生化学反应D.灼热的铂丝与NH3、O2混合气接触,铂丝继续保持红热,说明氨的氧化反应是放热反应15.(23-24高一下·全国·课后作业)碱性电池具有容量大、放电时电流大等特点。碱性锌锰干电池以氢氧化钾为电解质,电池总反应式为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH。下列说法错误的是A.电池工作时,锌失去电子B.电池正极的电极反应式为MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过0.2mol电子,理论上锌的质量减小6.5g16.(23-24高三上·山西大同·期末)汽车已经成为人类不可缺少的交通工具,但汽车尾气是大气主要污染源。某科研机构将汽车尾气中的NO和CO设计成如图所示的燃料电池,实现了NO和CO的无害转化。下列说法正确的是A.石墨I为负极,发生还原反应B.电池工作时,O2C.石墨II电极反应式为COD.石墨I生成28gN2时,外电路中通过17.(22-23高二上·新疆喀什·期末)通过传感器可以监测空气中甲醛的含量。一种燃料电池型甲醛气体传感器的原理如图所示,下列说法错误的是A.a为电池的正极,发生还原反应B.b极的电极反应为HCHO+H2O-4e−=CO2+4H+C.传感器工作过程中,电解质溶液中H+向a极移动D.外电路中的电流方向为由b到a18.(22-23高一下·云南昭通·期末)某同学设计的番茄电池如图所示,下列说法正确的是
A.该电池工作时,铜片是负极,电极反应:Cu-2e-=Cu2+B.电子由锌片通过番茄流向铜片C.将锌片换成与右边材质相同的铜片也会产生电流D.该电池工作时,番茄中的阴离子向锌片移动19.(22-23高一下·浙江·期中)H2与O2发生反应的过程用模型图示如下。下列说法不正确的是A.过程I是吸热过程B.过程III一定是放热过程C.该反应过程所有旧化学键都断裂,且形成了新化学键D.该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行20.(22-23高一下·浙江宁波·期末)如图为铜锌原电池,下列说法不正确的是
A.原电池能将化学能完全转化为电能B.电子由锌极通过导线向铜极转移C.负极反应式为:Zn-2e=Zn2+D.可将硫酸溶液换成盛有硫酸铜溶液的装置21.(22-23高一下·辽宁锦州·期末)质量均为mg的铁片、铜片和1L0.2mol
A.a和b用导线连接时,电子通过电解质溶液转移到铜片上B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为CuC.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成黄色D.a和b用导线连接后,当电路中通过0.2mol电子时,理论上铁片与铜片的质量差为22.(22-23高一下·四川宜宾·期末)将锌片和铜片按图示方式插入柠檬中,电流计指针发生偏转。下列关于该装置的说法正确的是
A.铜片为负极B.一段时间后,锌片质量减小C.电子通过柠檬汁液由锌片流向铜片D.柠檬汁液中的H+23.(22-23高一下·河南周口·期末)石油冶炼工业产生的硫化氢可通过如图所示的电化学装置进行处理。下列说法错误的是
A.电极甲是电子流出极,发生氧化反应B.H+C.工作时,电极甲附近溶液的酸性增强D.工作时,电极乙上n(O24.(22-23高一下·辽宁大连·期末)某酒精检测仪的工作原理示意图如下。下列说法错误的是
A.该装置在使用过程中,b电极附近pH增大B.该装置的优势是可以定量检测呼气中的乙醇含量C.该装置使用时需安装电池,故该装置将电能转化为化学能D.该装置的负极反应为C25.(22-23高一下·贵州毕节·期末)乙醇燃料电池广泛应用于微型电源、能源汽车、家用电源、国防等领域,工作原理如图所示,电池总反应为:C2A.C2H5B.正极反应式为3C.负极反应式为CD.H+26.(22-23高一下·山西忻州·期末)某化学兴趣小组探究原电池的工作原理,下列设计与工作原理判断正确的是选项电极材料电解质溶液电极反应类型电子移动方向阳离子移动方向AMg、Al稀硫酸铝电极:氧化反应Al→MgAl→MgB石墨、Cu浓硝酸铜电极:氧化反应Cu→石墨石墨→CuCAl、石墨稀盐酸石墨电极:还原反应Al→石墨Al→石墨DMg、Al氢氧化钠溶液铝电极:还原反应Mg→AlAl→MgA.A B.B C.C D.D27.(22-23高一下·山西忻州·期末)常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示,反应过程中有红棕色气体产生,下列说法错误的是
已知:①U形管中盛有足量的浓硝酸;②电流强度(I)的正负表示电流的方向,正值表示电流方向与规定方向相同,负值表示电流方向与规定的正方向相反。A.O~t1s时,负极为Al片,t1s之后Cu片作负极B.t1s后电流反转是因为Al片在浓硝酸中完全钝化,氧化膜阻碍了Al继续反应C.t1s前电解质溶液中的NO3D.O~t1s时正极的电极反应式与t1s后正极的电极反应式相同28.(22-23高二上·浙江宁波·期末)采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是A.Na与水反应时,增加水的用量B.Al与稀硫酸反应制取氢气时,改用浓硫酸C.Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时,增大压强D.Zn与稀硫酸反应时滴入少量CuSO4溶液29.(22-23高一下·河北承德·期末)下列实验操作、现象和结论均正确的是实验操作现象结论A常温下,在铝片上滴几滴浓硝酸没有明显现象铝不和浓硝酸反应B分别将质量和形状相同的粗锌、纯锌加入稀硫酸中前者反应较快原电池能加快反应速率C向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2产生白色沉淀该溶液中含有SOD向某溶液中滴入几滴NaOH溶液产生白色沉淀该溶液中含有FeA.A B.B C.C D.D30.(2023高三·全国·专题练习)由甲醇制备二甲醚涉及如下反应:(1)2CH3OH(g)⇌C2H4(g)+2H2O(g)△H1;(2)2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2。下列说法正确的是A.△H1<△H2B.反应(2)为吸热反应C.C2H4(g)+H2O(g)⇌CH3OCH3(g)△H=-5.2kJ•mol-1D.相同条件下,CH3OCH3(g)比C2H4(g)稳定31.(22-23高一上·湖南邵阳·期末)有a、b、c、d四个金属电极,有关的反应装置及部分反应现象如下:实验装置部分实验现象a极质量减小,b极质量增加b极有气体产生,c极无变化d极溶解,c极有气体产生电流计指示在导线中电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是A.d>a>c>b B.b>c>d>a C.d>a>b>c D.a>b>d>c32.(22-23高一下·四川成都·期末)a、b、c、d四种金属电极有关的反应装置及部分反应现象如下表所示:实验装置
部分实验现象b极质量减小,a极质量增加溶液中的H+c极溶解,d极有气体产生外电路电流从d极流出由此可判断这四种金属的活动性顺序是A.d>a>b>c B.b>c>a>d C.c>a>b>d D.c>b>a>d33.(22-23高一下·江苏苏州·期末)有a、b、c三种金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:实验装置
部分实验现象a极质量减小,b极质量增大b极有气体产生,c极无变化由此可判断这三种金属的活动性顺序是A.b>a>c B.c>b>a C.a>b>c D.c>a>b34.(2019高三·浙江·专题练习)如图所示,ΔE1=393.5kJ,ΔE2=395.4kJ,下列说法正确的是A.1mol石墨完全转化为金刚石需吸收1.9kJ热量 B.石墨和金刚石之间的转化是物理变化C.金刚石的稳定性强于石墨 D.1mol金刚石具有的总能量高于1molCO2的总能量35.(20-21高二上·广东惠州·期末)下列有关能量的说法不正确的是A.化学能可转变为电能 B.化学反应伴随能量变化是化学反应基本特征之一C.化学反应能量转换遵守能量守恒定律 D.化学变化时断裂化学键需放出能量36.(22-23高一下·辽宁葫芦岛·期末)化学反应A+B→C(吸收能量)分两步进行:①A+B→X(吸收能量),②X→C(放出能量)。下列示意图中表示总反应过程中能量变化的是A. B.
C.
D.
37.(22-23高一下·内蒙古阿拉善盟·期末)如图为1molH2和1molCl
A.该反应每生成1molHCl,放出183kJ的热量B.该反应既是氧化还原反应又是放热反应C.氯气分子中的化学键比氢气分子中的化学键更稳定D.由图知H原子和Cl原子形成1molHCl分子会吸收431kJ的能量38.(22-23高一下·辽宁锦州·期末)研究表明,在一定条件下,气态HCN(g)
A.HNC比HCN更稳定B.HCN(C.1molHCN(gD.1molHCN(g)转化为二、解答题39.(22-23高一下·陕西商洛·期末)化学反应在发生物质变化的同时伴随着能量的变化,它是人类获取能量的重要途径,而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。回答下列问题:(1)H2
该反应为(填“放热”或“吸热”)反应,生成2molHClg吸收或放出的热量为(2)下列变化中属于吸热反应的是(填标号)。①液态水汽化②生石灰与水反应生成熟石灰③CO2+C高温(3)某化学反应中,设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2。若E1
(4)为了验证Fe2+与Cu2+的氧化性强弱,图中能达到实验目的的装置是(填标号),其正极的电极反应式为
(5)CH4用于燃料电池后,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。实验测得OH−定向移向A电极,则(填“A”或“B”)电极入口处通CH4,CH
40.(22-23高一下·山东济宁·期末)肼N2
(1)装置A中使用的浓氨水、CaO属于电解质的是,实验中装置B可能会发生倒吸,可使用如图中的(填标号)代替;
(2)装置D中导管b的作用是。(3)装置C中制备肼的化学方程式为。(4)装置D中发生的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为。(5)上述装置存在一处缺陷,会导致肼的产率降低,改进方法是。(6)如图是以氨为燃料的固体氧化物(含有O2
写出负极的电极反应式:。41.(22-23高一下·四川遂宁·期中)硝酸是重要的化工原料,工业生产硝酸的流程如图所示:CH4→步骤ⅠH2OH2→步骤ⅡN已知:ⅰ.HNO3受热易分解为NO2、O2等物质;ⅱ.原子利用率=期望产物的总质量生成物的总质量(1)步骤Ⅰ:制氢反应器中初始反应的生成物有两种,且物质的量之比为1:4,甲烷与水蒸气在一定条件下发生上述反应的化学方程式是。(2)步骤Ⅱ:合成氨①NH3的电子式为。②工业合成氨的化学方程式是。③用如图所示装置实现电化学合成氨。产生NH3的电极反应式是。(3)步骤Ⅲ:氨氧化制NO的反应中,每生成1.5molH2O时电子转移数为mol。(4)步骤Ⅲ和步骤Ⅳ均是放热反应,步骤Ⅴ在反应前需将NO2冷却。①冷却NO2有利于提高HNO3产率,原因是(写出一点即可)。②步骤Ⅴ的化学方程式是。42.(22-23高一下·北京丰台·期中)某小组研究化学反应中的能量变化,进行了如下实验。(1)实验I:将Zn片和Cu片分别插入盛有50mL2mol/L稀硫酸的烧杯中。观察到Zn片表面产生气泡,溶液温度由T1℃升到T2℃;Cu片表面无明显变化。①Zn片与稀硫酸反应的离子方程式为。②Zn片与稀硫酸反应的能量变化关系符合如图(填“A”或“B”)。(2)实验Ⅱ:用导线将电流表、小灯泡与Zn片、Cu片相连接,插入盛有50mL2mol∙L−1稀硫酸的烧杯中(如图所示)。①观察到电流表指针发生偏转,Cu片表面产生气泡,溶液温度由T1℃升到T3℃。②结合电子的移动方向,解释Cu片表面产生气泡的原因。(3)实验I和Ⅱ产生等量气体时,测得T2>T3。结合能量的转化形式,分析两溶液温度变化幅度不同的原因。(4)根据实验Ⅱ,判断下列说法不正确的是。①在锌电极上也可观察到气泡产生
②电子可由锌电极经溶液流向铜电极
③溶液中的SO42(5)将Zn片和Cu片换成Fe片和石墨棒,重复实验Ⅱ,判断电流表指针是否发生偏转。若不偏转,说明理由;若偏转,写出Fe片表面发生的电极反应式。理由或电极反应式是。43.(22-23高一下·新疆克孜勒苏·期末)化学能在一定条件下能够转化为电能,构成原电池。(1)根据构成原电池的本质判断,如下反应可以设计成原电池的是(填序号)___________。A.2B.NC.2D.C(2)为了探究化学反应中的能量变化,某同学设计了如下两个实验。有关实验现象,下列说法正确的是___________(填序号)。A.图1和图2的气泡均产生在锌棒表面B.图2中产生气体的速度比I快C.图1中温度计的示数高于图2的示数D.图1和图2中温度计的示数相等,且均高于室温(3)铅蓄电池是最常见的二次电池,放电时的化学方程式为:Pb(s(4)图3是甲烷燃料电池原理示意图,电池工作一段时间后电解质溶液的pH44.(22-23高一下·云南文山·期末)人们应用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛应用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息,填写空格。(1)铅蓄电池在放电时发生的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。负极的电极反应式为。(2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,发生反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,若将此反应设计成原电池,则负极所用电极材料为,当线路中转移0.2mol电子时,则被腐蚀铜的质量为g。(3)燃料电池是一种高效、安全环保的供电装置,以甲醇作燃料的电池,如下图所示:
①负极反应物是,H+从(填“a”或“b”,下同)极移动到极。②正极反应式为。45.(22-23高一下·河北石家庄·期末)Ⅰ.目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K1、K2化学反应焓变平衡常数温度/℃500700800①2ΔHK2.50.340.15②HΔHK1.01.702.52③3ΔHK(1)反应②是(填“吸热”或“放热”)反应。(2)根据反应①与②可推导出K2、K2与K3之间的关系,则K3=(用K2、K2表示),ΔH3=(3)要使反应③在一定条件下提高氢气的转化率,可采取的措施有(填写字母序号)A.容器容积不变,再充入部分氢气B.扩大反应容器的容积C.升高温度D.降低温度E.使用合适的催化剂F.从平衡体系中及时分离出CH(4)500℃时,测得反应③在某时刻,CO2g、H2g、CH3OHg、H2Og的浓度分别为0.1 Ⅱ.恒温恒容下,向密闭容器中通入体积比为1:1的H2(5)能判断下列反应CH3A.体系内压强保持不变B.体系内气体密度保持不变C.CO2D.断裂3 mol (6)250℃,一定压强和催化剂条件下,1.00 mol 反应④:CH反应⑤:H平衡时测得H2为2.70 mol,CO为0.030 mol,则反应④中CHⅢ.如图是甲醇燃料电池工作示意图:
(7)当内电路转移1.5 mol (8)正极的电极反应式为46.(22-23高一下·甘肃·期末)某小组设计实验探究氨催化氧化反应原理,装置如图所示。回答下列问题:
已知:实验中观察到D中产生“白烟”。(1)装碳酸氢铵的大试管向下倾斜,其原因是。(2)E中倒置的漏斗的作用是。(3)B装置的作用是,将铂铑合金粉末撒在玻璃丝上,其目的是。(4)A装置中发生反应的化学方程式为。(5)D中有“白烟”产生,还可能发生的反应是(填标号)。①2NO②3NO③4NH(6)实验测得C中主要反应的能量变化如图所示。该反应是(填“放热”或“吸热”)反应。
(7)已知B中有7.8g 47.(22-23高一下·辽宁·期末)为治理雾霾天气,可采用多种方法实现工业废气脱硫。Ⅰ.软锰矿浆(主要成分MnO2,含有少量铁、铝等氧化物)可脱除燃煤烟气中的SO2,又可制得电池材料
(1)提高烟气吸收效率的可行措施有(写出两点)。(2)写出“沉锰”步骤发生反应的离子方程式:。(3)现将该烟气以0.1L⋅min−1的流量通入到装有10mL0.01mol⋅L−1II.活性Fe2O3⋅H2O是一种固体脱硫剂(无水Fe(4)“脱除沼气中H2S”反应的化学方程式为(5)工业上要求脱除过程温度不能超过90°C,原因是Ⅲ.有人设想利用电化学原理除去SO2
(6)电池的正极是。(填“a”或“b”)(7)写出a电极的电极反应。48.(22-23高一下·河南驻马店·期末)2023年5月,“神舟十六号”载人飞船成功发射,神十五和神十六两个乘组六名航天员会师空间站。Ⅰ.回答下列问题:(1)运载火箭常以偏二甲肼C2H8N2Ⅱ.肼是火箭常用高能燃料,也可与O2发生反应:N2H4g化学键NHONH键能E159389498946465(2)肼N2H4(3)Og+Og→O2g(4)2molN2H4g在(5)肼可用于处理高压锅炉水中的溶解氧,防止锅炉被腐蚀。理论上mkg肼可除去水中溶解的O2的质量为kgⅢ.某实验兴趣小组利用氨气与次氯酸钠反应制备N2
回答下列问题:(6)仪器b的优点为,仪器a的作用是。(7)装置A试管中发生反应的化学方程式为。(8)上述装置B、C间缺少一个装置,可能导致的结果及原因是。49.(22-23高一下·湖北武汉·期末)I.氮元素对动植物有重要作用,研究氮的循环和转化对生产、生活有重要的价值。(1)在实验室中由固体物质制取并收集一瓶干燥的氨气,选择图中的装置,其连接顺序为__________→___________→___________→___________→___________→i(按气流方向表示导管连接顺序);仪器E中的碱石灰(填“能”或“不能”)用无水CaCl2
Ⅱ.氨催化氧化法是制硝酸的重要步骤,探究氨催化氧化反应的装置如下图所示:
(2)一段时间后,观察到装置H中有白烟生成,该白烟成分是(写化学式)。(3)再经过一段时间观察到装置Ⅰ中溶液变成蓝色,用离子方程式解释装置Ⅰ中溶液变成蓝色的原因是。(4)工业生产中为了盛装大量浓硝酸,可以用(填标号)作为罐体材料;A.镁
B.铁
C.锌
D.铜此罐体材料的金属在工业上常采用冶炼的方法为。Ⅲ.将反应3O
(5)该电池的正极为(填“A”或B)电极,负极的电极反应式为,反应进行一段时间,溶液的碱性(填“增强”、“减弱”或“不变”)。(6)下列含氮物质参与的变化中属于吸热反应的是(填标号)。①氢氧化钡与氯化铵混合后搅拌
②氨的催化氧化③铜与浓硝酸的反应
④硝酸铵固体投入水中50.(22-23高二下·四川成都·期末)“摩尔盐”[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]比FeSO4更加稳定,在空气中不易氧化,易溶于水,难溶于95%乙醇,常用作定量分析。某小组利用下图装置在实验室模拟制备摩尔盐,回答下列问题。
三种盐在水中的溶解度(g/100g水):温度(℃)化合物1020305070(NH4)2SO473.075.478.084.591.0FeSO420.526.633.248.656.0(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O18.121.224.531.338.5(1)仪器a的名称是;装置b的作用是。(2)向仪器c中添加碳粉的目的是。(3)一段时间后,当c中溶液变为浅绿色,装置b导管末端产生持续气泡时,打开、关闭。(4)检验d中是否有Fe3+的操作是。(5)将d中混合物转移至(填仪器名称)中,加热浓缩、冷却结晶、,再用洗涤晶体2~3次,干燥后得摩尔盐晶体。答案第=page11页,共=sectionpages22页答案第=page11页,共=sectionpages22页参考答案:1.B【详解】反应物的总能量小于生成物的总能量的反应为吸热反应;①分解反应不一定为吸热反应,如双氧水分解为放热反应,故①不符合;②CO2与C在高温下反应生成CO为吸热反应,故②符合;③甲烷在空气中燃烧为放热反应,故③不符合;④反应的热效应与反应是否需要加热没有关系,不一定为吸热反应,故④不符合;⑤化学键断裂吸收的能量比化学键生成放出的能量多的反应一定为吸热反应,故⑤符合;综上②⑤正确,故B正确。答案选B。2.B【详解】A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=(436+243)kJ/mol-862kJ/mol=-183kJ/mol,是放热反应,A正确;B.化学键的断裂吸收能量,断开1molHCl中化学键时吸收热量431kJ,B错误;C.物质的能量越低越稳定,乙的能量高于甲,甲、乙中物质的稳定性大小关系为:甲>乙,C正确;D.由于反应物、生成物具有的能量不同,化学反应中一定有能量变化,D正确;故选B。3.C【详解】A.动物体内葡萄糖被氧化成CO2物质发生化学反应,使化学能转化为热能,故A错误;B.一定条件下,石墨转变为金刚石需要吸收能量,即石墨的能量低于金刚石的能量,说明石墨比金刚石稳定,故B错误;C.“纸电池”装置Fe比Cu活泼,Fe作负极,电池工作时电子由铁电极流出,故C正确;D.稀盐酸与碳酸氢钠的反应为吸热反应,形成新化学健所释放的总能量小于断裂旧化学键所吸收的总能量,故D错误;故选C。4.B【详解】A.过程I是断键,因此过程I需要吸收能量,故A正确;B.根据过程II图中信息,氯原子和臭氧反应生成一氧化氯和氧气,其过程可表示为O3+Cl=ClO+O2,故B错误;C.由图可知,过程Ⅲ可用方程式表示为O+D.如图为氟利昂(CFCl3)破坏臭氧层的反应过程示意图中过程II和过程III,则上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂,故D正确;故选B。5.C【详解】A.H2(g)和Cl2(g)化合生成HCl(g)为放热反应,则断裂化学键吸收的akJ能量小于形成化学键放出的bkJ能量,即a<b,A错误;B.过程I断开化学键,吸收热量,B错误;C.H2、Cl2、HCl中分别只含H-H、Cl-Cl、H-Cl键,即三种物质均只存在共价键,C正确;D.未指出三种物质的物质的量,无法比较HCl具有的能量与H2、Cl2具有的能量的大小关系,D错误;故选C。6.C【详解】A.由水蒸气变成液态水需要放出热量,因此H2O(l)的摩尔生成焓B.图中数据显示,由最稳定的单质合成NH3放出能量,而合成N2H4吸收能量,故相同状况下,NH3比NC.求N2H4(l)燃烧热的反应方程式为:D.根据图中数据,0.5molN2(g)故选C。7.A【详解】A.由题干信息可知,1molCH3Cl(g)和1molHCl(g)的能量之和比1molCH4(g)和1molCl2(g)的能量之和少99kJ,故A错误;B.由题干信息可知,CH3C.由题干信息可知,CH4(g)+4ClD.由B可知CH3Cl(g)故选A。8.B【详解】A.根据题意和图可知氮元素由游离态变为化合态,属于氮的固定,A正确;B.根据O2∼4e−C.该过程是在常温常压和可见光条件下合成了氨,过程中光能转化为化学能,C正确;D.根据图示可知反应吸收了太阳能,因此反应的化学方程式为2N2+6H2O光照LDH4NH3+3O故选B。9.D【详解】A.由图可知△H<0,该反应为放热反应,A选项正确;B.由图可知反应物CO(g)+H2O(g)的总能量大于生成物CO2(g)+H2(g)的总能量,B选项正确;C.由图可知该反应的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=−41kJ·mol−1,C选项正确;D.图中反应是放热反应,其逆反应为吸热反应,D选项错误;答案选D。10.D【详解】A.燃料电池属于原电池,正负极的材料也可以选用石墨做电极,故A错误;B.原电池中负极失电子被氧化,电子由此极流出,流向正极,正极得电子被还原,故B错误;C.在原电池中一般是相对较活泼的金属做负极,不活泼的金属或能导电的非金属如石墨棒做正极,故C错误;D.原电池中化学能除转化为电能外,还有部分转化为热能,原电池的能量转化率小于100%,故D正确;故选D。11.B【详解】A.没有形成闭合回路,所以不能构成原电池,A错误;B.有自发进行的氧化还原反应、活泼性不同的电极、电解质溶液和闭合回路,符合原电池的构成原理和条件,B正确;C.四氯化碳不是电解质溶液,C错误;D.没有形成闭合回路,所以不能构成原电池,D错误;故选B。12.D【详解】A.Zn比Cu活泼,硫酸为电解质,构成闭合回路,且Zn与稀硫酸发生Zn+2H+=Zn2++H2↑,该装置构成原电池装置,是将化学能转化成电能,故A说法正确;B.根据A选项分析,Zn为负极,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,锌片逐渐溶解,故B说法正确;C.根据A选项分析,Cu为正极,根据原电池工作原理,正极上得到电子,发生还原反应,故C说法正确;D.根据原电池工作原理,H+向正极移动,即向Cu片移动,故D说法错误;答案为D。13.D【详解】A.酒精属于非电解质,它们不能构成原电池,不能实现化学能转化为电能,故A错误;B.Mg虽然比Al活泼,但Mg不与NaOH溶液反应,铝能与NaOH溶液反应,因此铝为负极,Mg为正极,负极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2−+2H2C.锌比铜活泼,锌为负极,铜为正极,负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,正极反应式为Cu2++2e-=Cu,转移0.2mol电子,生成0.1molCu,即正极质量增加0.1mol×64g/mol=6.4g,故C错误;D.锌比铜活泼,锌为负极,铜为正极,负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,正极反应式为2H++2e-=H2↑,Cu电极上有气泡产生,故D正确;答案为D。14.D【详解】A.CaO+H2O=Ca(OH)2为放热反应,但该反应不是氧化还原反应,不能设计成原电池,A项错误;B.化学反应中的能量变化不一定表现为热量变化,也可能是光能、电能等,B项错误;C.化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程,有化学键形成不一定发生化学反应,如从盐酸中挥发出氯化氢等,C项错误;D.灼热的铂丝与NH3、O2混合气接触,发生反应4NH3+5O2催化剂4NO+6H答案选D。15.C【分析】由电池总反应式为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH可知,Zn在反应中失去电子,发生氧化反应,作负极,MnO2作正极。【详解】A.根据题意可知,锌作负极失电子,电极反应式为Zn+2OH-+2e-=ZnO+H2O,A正确;B.正极电极反应式为MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-,B正确;C.原电池工作时,电子由负极通过外电路流向正极,C错误;D.根据锌电极反应式Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O可知,外电路中每通过0.2mol电子,有0.1mol锌参加反应,其质量为6.5g,D正确。故选C。16.B【分析】由图可知,石墨I上一氧化氮中的氮由+2价降低到0价,发生还原反应,则石墨I为正极,则石墨II为负极,以此解题。【详解】A.石墨Ⅰ电极上NO反应生成N2B.电池工作时O2C.石墨Ⅱ为负极,电极反应式为CO−D.28gN2是1mol,氮元素化合价由+2价降低为0价,每生成1故选B。17.D【分析】一种燃料电池型甲醛气体传感器中,电极a为正极,氧气得电子结合氢离子生成水,电极b为负极,甲醛失电子生成二氧化碳。【详解】A.氧气得电子,a为正极,发生还原反应,故A正确;B.b极是负极,发生失去电子的氧化反应,故电极反应为HCHO+H2O-4e-=CO2+4H+,故B正确;C.原电池中阳离子向正极移动,则传感器工作过程中,电解质溶液中H+向a极移动,故C正确;D.原电池中电流由正极经过导线流向负极,则外电路中的电流方向为由a到b,故D错误;故选:D。18.D【分析】Zn、Cu及H2SO4构成原电池,其中由于金属活动性:Zn>Cu,所以Zn为负极,发生失去电子的氧化反应;Cu为正极,发生得到电子的还原反应,电子由负极经电流表流向正极,溶液中离子移动方向是:阳正阴负,据此分析解答。【详解】A.该电池工作时,铜片是正极,电极反应为溶液中酸电离产生的H+得到电子,发生还原反应,A错误;B.电子不能进入电解质溶液中。电子移动方向为由锌片通过导线流向铜片,B错误;C.若将锌片换成与右边材质相同的铜片,两个电极材料相同,不具备原电池的构成条件,因此不会产生电流,C错误;D.在原电池工作时,电解质溶液中的阳离子向正极定向移动,阴离子向负极定向移动,故番茄中的阴离子向负极锌片移动,D正确;故合理选项是D。19.D【详解】A.过程I是,断键过程,吸收热量,A正确;B.过程III是成键过程,放出热量,B正确;C.该反应过程所有旧化学键都断裂,且形成了新化学键,C正确;D.该反应可通过燃料电池实现化学能到电能的转化,D错误;故答案为:D。20.A【分析】铜锌原电池中活泼金属锌作负极,发生失电子的氧化反应,铜作正极,在正极发生得电子的还原反应;【详解】A.原电池将化学能转为电能的同时,还存在其它能量形式的转化,故A错误;B.活泼金属锌作负极,发生失电子的氧化反应,电子沿导线向铜极转移,故B正确;C.活泼金属锌作负极,发生失电子的氧化反应,电极反应式:Zn-2e=Zn2+,故C正确;D.将硫酸溶液换成盛有硫酸铜溶液,可以发生氧化还原反应,符合原电池构成条件,故D正确;答案选A。21.D【详解】A.a和b用导线连接时为原电池,电子由负极Fe经过导线流向正极Cu,不能进入溶液中,A错误;B.a和b用导线连接时为原电池,Cu作正极,正极反应式为Cu2++2e-=Cu,B错误;C.a和b用导线连接时为原电池,Fe作负极,负极反应式为Fe-2e-=Fe2+,a和b不用导线连接时,Fe与CuSO4反应为Cu2++Fe=Cu+Fe2+,溶液均从蓝色变成浅绿色,C错误;D.a和b用导线连接时为原电池,负极反应式为Fe-2e-=Fe2+,正极反应式为Cu2++2e-=Cu,当电路中有0.2NA个电子通过时,溶解Fe为0.1mol,生成Cu为0.1mol,即溶解5.6gFe,生成6.4gCu,理论上铁片与铜片的质量差为5.6g+6.4g=12g,D正确;故选D。22.B【分析】铜片、锌片和柠檬组成原电池装置,其中活泼金属Zn作负极,发生失电子的氧化反应,Cu作正极,发生的电子的还原反应;【详解】A.该装置中活泼金属Zn作负极,故A错误;B.活泼金属Zn作负极,发生失电子的氧化反应,不断被消耗,质量逐渐减小,故B正确;C.电子由负极沿着导线移向正极,故C错误;D.原电池装置中阳离子移向正极,故D错误;答案选B。23.D【详解】A.由图中信息可知,电极甲是负极,电极乙是正极,负极上发生氧化反应,A正确;B.H+C.电极甲上发生的电极反应为:2H2SD.电极乙上发生的电极反应为:O2+4故选D。24.C【分析】由酒精检测仪的工作原理示意图知,该装置属于原电池,“呼气口”附近的电极为负极,通入空气的另一极为正极。【详解】A.b电极为正极,电极式是O2+4B.该装置含微处理器和液晶显示屏,可定量检测呼气中的乙醇含量,B不符合题意;C.该酒精检测仪利用的是燃料电池原理,可将化学能转化为电能,C符合题意;D.负极处乙醇发生氧化反应,电极式为C2故选C。25.D【分析】乙醇燃料电池C2H5OH和H2【详解】A.燃料电池燃料通入的一极为负极,因此C2H5OHB.空气通入的一极为正极,发生还原反应3OC.负极乙醇失电子发生氧化反应C2HD.在原电池中阳离子向正极移动,因此H+故选D。26.C【详解】A.Mg、Al、稀硫酸构成原电池时,Mg为负极,Al为正极,铝电极得电子发生还原反应,电子从Mg流向Al,阳离子从Mg电极向Al电极移动,A错误;B.石墨、Cu、浓硝酸构成原电池时,Cu为负极,铜电极失电子发生氧化反应,电子从Cu电极流向石墨电极,阳离子从铜电极向石墨电极移动,B错误;C.Al、石墨和稀盐酸构成原电池时,Al为负极,石墨为正极,石墨电极上氢离子得电子发生还原反应,电子从Al电极流向石墨电极,阳离子从Al电极向石墨电极移动,C正确;D.Mg、Al和NaOH溶液构成原电池时,Al为负极,Mg为正极,铝电极失电子发生氧化反应,电子从Al电极流向Mg电极,阳离子从Al电极向Mg电极移动,D错误;故答案选C。27.C【分析】Al常温下遇到浓硝酸发生钝化,因此一开始Cu为负极,Al为正极,随着反应进行,硝酸被消耗,浓硝酸变为稀硝酸,此时Al为负极,Cu为正极,因此电流方向改变。【详解】A.0-t1时,U形管中为浓硝酸,Al遇到浓硝酸发生钝化,需要一定时间,因此开始Cu为正极,Al为负极,t1s后,Al完全钝化,此时Al为正极,Cu为负极,A正确;B.t1s后铝完全钝化,致密氧化膜阻止进一步反应,电流反转,B正确;C.t1s前Cu为正极,Al为负极,电解质溶液中阴离子向负极移动,因此硝酸根离子向Al片移动,C错误;D.0-t1时刻和t1之后,电极反应均为NO3−+2H++e-=NO2↑+H故答案选C。28.D【详解】A.水为浓度为定值的纯液体,所以钠与水反应时,增大水的用量不影响反应速率,故A错误;B.常温下,铝在浓硫酸中发生钝化,致密的钝化膜阻碍反应继续进行,所以改用浓硫酸不能加快反应速率,故B错误;C.硫酸钠溶液和氯化钡溶液反应生成硫酸钡和氯化钠的反应是没有气体参加或生成的反应,所以增大压强,反应体系中各物质的浓度不变,反应速率不变,故C错误;D.向溶液中滴入硫酸铜溶液,锌与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜,锌和铜在稀硫酸中构成原电池,原电池反应使反应速率加快,故D正确;故选D。29.B【详解】A.常温下,浓硝酸使铝钝化,不是不发生反应,故A错误;B.粗锌中含有杂质,会形成原电池,加快化学反应速率,故B正确;C.向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,沉淀可能是硫酸钡或氯化银,该溶液中含SO42D.向某溶液中滴入几滴NaOH(少量)溶液产生的白色沉淀可以为氢氧化亚铁、氢氧化锌、氢氧化镁、氢氧化铝等,不能说明该溶液中含有Fe2选B。30.A【详解】A.根据题图可知,ΔH1=−29.1B.反应(2)反应物的总能量大于生成物的总能量,故为放热反应,B错误;C.根据盖斯定律,由反应(2)-反应(1)可得反应C2H4D.由图中信息可知,C2H4g和2H2Og的总能量小于CH故选A。31.C【详解】a极质量减小,b极质量增加,则表明a极金属失电子作负极,溶液中的Cu2+在b极得电子生成Cu附着在b极,金属活动性a>b;b极有气体产生,c极无变化,则表明b极金属能与H+发生置换反应,而c极不能,金属活动性b>c;d极溶解,c极有气体产生,则d极为负极,c极为正极,金属活动性d>c;电流计指示,导线中电流从a极流向d极,则d极为负极,a极为正极,金属活动性d>a;综合以上分析,金属活动性d>a>b>c,C正确。32.D【分析】一般来说,较活泼金属作负极。【详解】b极质量减小,a极质量增加,则表明b极金属失电子作负极,溶液中的Cu2+在a极得电子生成Cu附着在a极,金属活动性b>a;原电池中H+向b极移动,则b为正极,c为负极,c比b活泼,金属活动性c>b;c极溶解,d极有气体产生,则c极为负极,d极为正极,金属活动性c>d;导线中电流从d极流出,则a极为负极,d极为正极,金属活动性a>d;综合以上分析,金属活动性c>b>a>d,D满足题意。故选D。33.C【详解】一般情况下,原电池中不同活泼性的金属作为两极,活泼性:负极>正极,把两个实验从左到右分别编号为①②,则由实验①可知,作原电池负极,b作原电池正极,金属活动性:a>b;由实验②可知,b极有气体产生,c极无变化,则金属活动性:b>c.故三种金属的活动性:a>b>c,故选C。34.A【详解】A.据图可知,1mol金刚石和1molO2的总能量高于1mol石墨和1molO2的总能量,则金刚石的能量比石墨高395.4kJ/mol-393.5kJ/mol=1.9kJ/mol,所以1mol石墨完全转化为金刚石需吸收1.9kJ热量,A正确;B.石墨和金刚石是不同物质,二酯之间的转化是化学变化,B错误;C.能量高不稳定,因此石墨的稳定性强于金刚石,C错误;D.据图可知1mol金刚石和1mol氧气具有的总能量高于1molCO2的总能量,但1mol金刚石与1molCO2具有的总能量无法比较,D错误;综上所述答案为A。35.D【详解】A.原电池反应中是化学能转化为电能,故A正确;B.化学反应中的能量变化就是因为旧化学键断裂和新化学键生成引起的,则化学反应伴随能量变化,是化学反应的基本特征之一,故B正确;C.化学变化既遵守质量守恒定律,也遵守能量守恒定律,故C正确;D.化学键断裂需要吸收能量,故D错误;故选:D。36.D【详解】A.化学反应A+B→C(吸收能量)的反应,说明反应物A、B的总能量比生成物C的总能量低,图示是反应物A、B的总能量比生成物C的总能量高,反应属于放热反应,与反应事实不吻合,A错误;B.化学反应A+B→C(吸收能量)的反应,说明反应物A、B的总能量比生成物C的总能量低,图示是反应物A、B的总能量比生成物C的总能量高,反应属于放热反应,与反应事实不吻合。反应分两步进行,第一步反应①A+B→X(吸收能量),而图示A、B的总能量比中间产物X的能量高,反应是放热反应,也与反应事实不吻合,B错误;C.化学反应A+B→C(吸收能量)分两步进行:①A+B→X(吸收能量),而图示显示的反应物A、B的总能量比中间产物X的总能量高,反应是放热反应,与题意不符合,C错误;D.放热反应说明反应物的总能量比生成物的能量高;吸热反应说明反应物的总能量比生成物的能量低。图像显示反应事实吻合,D正确;故合理选项是D。37.B【详解】A.根据产生的热量=反应物键能总和-生成物键能总和=436B.该反应是有单质参加的化合反应,既是氧化还原反应又是放热反应,B正确;C.物质具有的键能越大,越稳定,因此氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更稳定,C错误;D.由图可知H原子和Cl原子形成1molHCl分子会放出431kJ的能量,D错误;选B。38.D【详解】A.由图可知,1molHCN(g)具有的总能量比1molHNC(g)具有的总能量低,能量越低越稳定,HCN比HNC稳定,A项错误;B.由图可知,1molHCN(g)具有的总能量比1molHNC(g)具有的总能量低,HCN(g)→HNC(g)为吸热反应,但吸热反应不一定在加热条件下才能进行,B项错误;C.由图可知,1molHCN(g)转化为过渡态时需要吸收186.5kJ的能量,过渡态中仍存在化学键,故1molHCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收的热量大于186.5kJ,C项错误;D.由图可知,1molHCN(g)转化为1molHNC(g)需要吸收186.5kJ-127.2kJ=59.3kJ的热量,D项正确;答案选D。39.(1)放热183kJ(2)③④(3)B(4)②Cu2(5)ACH【详解】(1)化学反应能量变化是由发生化学变化时化学键断裂吸收的能量和化学键形成时释放的能量不同引起的。吸收的能量高于放出的能量,反应为吸热反应;反之,为放热反应。由图象可知1molH2和1molCl2断裂化学键分别形成2molH和2molCl吸收的能量为436kJ和243kJ,总计679kJ。,2molH和2molCl形成2molHCl总计放出的能量为431kJ×2=862kJ,679kJ>862kJ,反应为放热反应,反应放出的热量为862kJ-679kJ=183kJ。答案为:放热,183kJ(2)①液态水汽化需要吸收能量,但该过程是物理变化,不符合题意;②生石灰与水反应生成熟石灰反应放出大量的热,不符合题意;③持续高温下进行的反应多数为吸热反应,二氧化碳和碳高温生成CO,反应为吸热反应,符合题意;④Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合发生如下反应BaOH(3)E1(4)①中Fe在冷的浓HNO3中发生钝化,阻止Fe与浓HNO3进一步反应。于是,发生如下总反应Cu+4HNO3浓=CuNO32+2NO2↑+2H2O,①中变化无法判断Fe2+与Cu2+的氧化性强弱。②中发生如下总反应CuCl2(5)在原电池中,阴离子向负极移动。于是,A极为负极,发生氧化反应;B极为正极,发生还原反应。CH4燃料电池的总反应为CH4+2O2=CO2+2H2O。其中,CH4做还原剂,发生氧化反应,故CH40.(1)CaO①②(2)平衡装置中压强使得液体能够顺利滴下(3)2NH(4)1:5(5)在CD装置中增加饱和食盐水洗气装置(6)2NH【分析】A装置产生氨气,D装置中产生氯气,氯气和C在氢氧化钠转化为次氯酸钠,氨和次氯酸钠反应生成肼,尾气通过B吸收处理;【详解】(1)电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物;浓氨水为溶液属于混合物,CaO属于电解质;①②中膨大部分都能防止倒吸,③中尾气接通入水中不能防止倒吸,故选①②;(2)装置D中导管b的作用是平衡装置中压强使得液体能够顺利滴下;(3)装置C中氨和次氯酸钠反应制备肼,根据质量守恒可知,还会生成氯化钠和水,2NH3(4)装置D中KClO3中氯元素化合价由+5变为0,为氧化剂;HCl中氯元素化合价由-1变为0,为还原剂;根据电子守恒可知,发生的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:5;(5)上述装置中挥发的盐酸会和C中氢氧化钠反应,会导致肼的产率降低,改进方法是在CD装置中增加饱和食盐水洗气装置,去除氯化氢气体;(6)氨气一极失去电子发生氧化反应生成氮气和水为负极,反应为2NH341.(1)CH(2)N2+3H2(3)5(4)硝酸分解,降低产率3NO【详解】(1)步骤Ⅰ:制氢反应器中初始反应的生成物有两种,且物质的量之比为1∶4,根据质量守恒产物为二氧化碳和氢气,甲烷与水蒸气在一定条件下发生上述反应的化学方程式是CH4+2H2(2)①NH3是共价化合物,其电子式为;故答案为:。②工业合成氨的化学方程式是N2+3H2③用如图所示装置实现电化学合成氨,氮气得到电子和氢离子结合生成氨气,则产生NH3的电极反应式是N2+6(3)步骤Ⅲ:氨氧化制NO的反应为4NH3+5O2(4)①根据信息HNO3受热易分解为NO2、O2等物质,冷却NO2有利于提高HNO3产率,原因是避免硝酸分解,降低产率;故答案为:硝酸分解,降低产率。②步骤Ⅴ是NO2与水反应生成HNO3,其化学方程式3NO2+H242.(1)Zn+2H+=H2↑+Zn2+A(2)该原电池中Zn失电子,电子沿导线流向正极铜,溶液中的H+在正极Cu上得电子生成H2(3)实验I和Ⅱ产生等量气体时,根据能量守恒,则能量改变相同,但温度变化不相同,则说明实验I中化学能主要转化为热能,实验Ⅱ中化学能主要转化为电能,部分转化为热能(4)②③(5)发生偏转,Fe−2e-=Fe2+【详解】(1)①Zn片与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,其反应的离子方程式为Zn+2H+=H2↑+Zn2+;故答案为:Zn+2H+=H2↑+Zn2+。②Zn片与稀硫酸反应是放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,其能量变化关系符合如图A;故答案为:A。(2)结合电子的移动方向,解释Cu片表面产生气泡的原因该原电池中Zn失电子,电子沿导线流向正极铜,溶液中的H+在正极Cu上得电子生成H2;故答案为:该原电池中Zn失电子,电子沿导线流向正极铜,溶液中的H+在正极Cu上得电子生成H2。(3)实验I和Ⅱ产生等量气体时,测得T2>T3。结合能量的转化形式,分析两溶液温度变化幅度不同的原因实验I和Ⅱ产生等量气体时,根据能量守恒,则能量改变相同,但温度变化不相同,则说明实验I中化学能主要转化为热能,实验Ⅱ中化学能主要转化为电能,部分转化为热能;故答案为:实验I和Ⅱ产生等量气体时,根据能量守恒,则能量改变相同,但温度变化不相同,则说明实验I中化学能主要转化为热能,实验Ⅱ中化学能主要转化为电能,部分转化为热能。(4)①由于锌直接与硫酸接触,因此在锌电极上也可观察到气泡产生,故①正确;②电子可由锌电极经导线流向铜电极,不是经过电解液,故②错误;③原电池离子移动是“同性相吸”,则溶液中的SO42(5)将Zn片和Cu片换成Fe片和石墨棒,重复实验Ⅱ,电流表指针发生偏转,则Fe片溶解,其铁片表面发生的电极反应式Fe−2e-=Fe2+;故答案为:发生偏转,Fe−2e-=Fe2+。43.(1)AD(2)BC(3)Pb+SO42--2e-(4)减小【详解】(1)原电池的构成原理是自发进行的氧化还原反应在理论上可以设计成原电池,A为自发进行的氧化还原反应,A符合题意;B不是自发进行的氧化还原反应,B不符合题意;C不是自发进行的氧化还原反应,C不符合题意;D为自发进行的氧化还原反应,D符合题意;所以可以设计成原电池的是AD;(2)图1中锌与稀硫酸反应生成氢气,不能形成原电池;图2中锌与稀硫酸反应生成氢气,能形成原电池,锌为负极,铜为正极;A.图1中不能形成原电池,气泡产生在锌棒表面,图2中形成原电池,锌为负极,铜为正极,气泡产生在铜棒表面,A错误;B.图2中形成原电池,能加快反应速率,图2中产生气体的速度比1快,B正确;C.图1中将化学能转化为热能,图2中形成原电池,将化学能转化为电能,所以图1中温度计的示数高于图2的示数,C正确;D.图1中将化学能转化为热能,温度高于室温,图2中形成原电池,将化学能转化为电能,温度基本保持不变,所以图1和图2中温度计的示数不等,D错误;所以正确的是BC;(3)放电时铅失去电子生成PbSO4,所以负极反应式为Pb+SO42-+2e-(4)甲烷燃料电池工作时,总反应相当于甲烷燃烧,生成CO2和H2O,生成的CO2会与NaOH反应,电池工作一段时间后,OH-逐渐反应,浓度逐渐减少,则电解质溶液的pH减小。44.(1)Pb-2e-+SO42(2)Cu6.4(3)CH3OHbaO2+4e-+4H+=2H2O【详解】(1)铅蓄电池的电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O,依据总电池反应,反应中Pb元素化合价升高,在负极失电子发生氧化反应,其电极反应为:Pb-2e-+SO42−(2)将反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2设计成原电池时,Cu作负极,石墨(或Ag或Pt)作正极,FeCl3溶液作电解质溶液,正极上Fe3+发生得电子的还原反应,负极反应式为Cu-2e-=Cu2+,则转移0.2mol电子时,参与反应的铜的物质的量为0.1mol,质量为0.1mol×64g/mol=6.4g。(3)燃料电池中,通入燃料的电极是负极,溶液阳离子从负极流向正极;在正极上是氧气得电子的还原反应。①燃料电池中,通入燃料的电极b是负极,溶液阳离子从负极流向正极,负极反应物是CH3OH,H+从b极移动到a极;②在正极上是氧气得电子的还原反应,酸性环境下,电极反应为:O2+4e-+4H+═2H2O。45.(1)吸热(2)K1⋅K(3)DF(4)<(5)AD(6)91%5.6(7)16g(8)O【详解】(1)由表格数据可知,反应②平衡常数随温度升高增大,说明升高温度平衡正向进行,正反应是吸热反应。(2)根据盖斯定律可得,③=①+②,则平衡常数K3=K1×K2,△H3=△H1+△H2;反应③是气体体积减小的反应,故△S<0,500°C时,K3=K1×K2=2.5×1.0=2.5,800°C时,K3=K1×K2=2.52×0.15=0.375,可得,随温度升高,平衡常数减小,平衡逆向进行,故反应③是放热反应,若能自发进行,则△H3-T△S<0,故较低温度下有利于该反应自发进行。(3)A.容器容积不变,再充入部分氢气,氢气浓度增大,平衡正向移动,但氢气的转化率减小,A错误;B.扩大反应容器的容积,扩大反应容器的容积,压强减小,平衡逆向移动,氢气的转化率减小,B错误;C.由表中数据可知,反应③为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,氢气的转化率减小,C错误;D.由表中数据可知,反应③为放热反应,降低温度,平衡正向移动,氢气的转化率增大,D正确;E.使用合适的催化剂,不只影响反应速率,不影响平衡,平衡不移动,氢气的转化率不变,E错误;F.从平衡体系中及时分离出CH3OH,生成物浓度减小,平衡正向移动,氢气的转化率增大,F正确;故选DF。(4)500°C时,K3=K1×K2=2.5,浓度商Qc(5)A.该反应是体积减小的反应,恒温恒容条件下,体系内压强保持不变的状态已达到平衡,A正确;B.反应体系中,各物质均为气体,气体总质量不变,恒温恒容条件下,体系内气体密度始终保持不变,所以不能判定反应是否平衡,B错误;C.设H2和CO2的初始量为amol,CO2的变化量为xmol,CH3OHg+H2OD.断裂3molH-H键的同时断裂3molH-O键,即氢气的正反应速率等于氢气的逆反应速率,所以反应达到平衡状态,D正确;故选AD。(6)达平衡时CO有0.03mol,根据反应⑤得到参与反应的氢气为0.03mol,所以反应④生成的氢气为2.70mol+0.03mol=2.73mol,根据反应④,消耗的甲醇为0.91mol,所以甲醇转化率为0.91mol1mol×100%=91%;根据反应④的数据,消耗的水为0.91mol,生成的CO2为0.91mol,则剩余的水为1.32mol-0.91mol=0.41mol,在反应⑤中应该消耗0.03molCO2,生成0.03molCO和0.03mol水,所以达平衡时,水为0.41mol+0.03mol=0.44mol,CO2(7)由甲醇燃料电池工作示意图可知,左边电极为负极,电极反应式为CH3OH+3CO32--6e-=4CO2↑+2H2O,当内电路转移1.5molCO3(8)正极上O2得电子与CO2反应生成CO32-,电极反应式为:46.(1)防止冷凝水回流,炸裂试管(2)防倒吸(3)提供氧气增大气体的接触面积,提高催化效果(4)NH(5)①②(6)放热(7)1120【分析】装置A分解碳酸氢铵生成氨气和二氧化碳,装置B中二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,装置C中氨气和氧气在铂铑合金做催化剂下反应生成NO和水,装置D中NO被氧气氧化生成二氧化氮,并用于收集二氧化氮气体,装置E用来处理尾气。【详解】(1)装碳酸氢铵的大试管向下倾斜,其原因是防止冷凝水回流,炸裂试管;(2)用NaO
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