第一章:化学反应与能量转化同步习题2022---2023学年上学期高二化学鲁科版(2019)选择性必修1(Word含答案)

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名称 第一章:化学反应与能量转化同步习题2022---2023学年上学期高二化学鲁科版(2019)选择性必修1(Word含答案)
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版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2022-11-02 16:24:19

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第一章:化学反应与能量转化同步习题
一、单选题
1.双极膜(BP)是阴、阳复合膜,在直流电的作用下,阴、阳膜复合层间的解离成和,作为和离子源。利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、NaOH和HCl,其工作原理如图所示,M、N为离子交换膜。下列说法错误的是
A.Y电极与电源正极相连,发生的反应为
B.M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜
C.“双极膜电渗析法”也可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH)
D.若去掉双极膜(BP),电路中每转移1 mol电子,两极共得到1 mol气体
2.H2和 I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH=—a kJ·mol-1,已知:a、b、c均大于零,下列说法不正确的是
A.反应物的总能量高于生成物的总能量
B.断开 1 mol H—H 键所需能量小于断开1 mol I—I键所需能量
C.断开 2 mol H—I键所需能量约为(c+b+a) kJ
D.向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2,充分反应后放出的热量小于 2a kJ
3.已知25℃、下,水蒸发为水蒸气需要吸热
则反应的反应热为
A. B.
C. D.
4.下列说法中正确的是
A.化学反应中的能量变化取决于成键放出的能量与断键吸收的能量的相对大小
B.化学反应中的能量变化不一定遵循能量守恒定律
C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量与生成物的总能量可能相同
D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量
5.氢气和氧气发生反应的过程用如下模型表示“-”表示化学键),下列说法正确的是
A.过程I是放热过程
B.过程III一定是吸热过程
C.a的总能量大于d的总能量
D.该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行
6.石墨燃烧过程中的能量变化可用下图表示。下列说法正确的是
A.石墨的燃烧热为
B.反应C(s,石墨)在任何温度下均能自发进行
C.由图可知:
D.已知C(s,金刚石)=C(s,石墨),则金刚石比石墨稳定
7.已知煤炭的燃烧热为393.5kJ/mol,氢气的燃烧热为285.8kJ/mol,一氧化碳的燃烧热为283.0kJ/mol。某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水,煤炉中会产生淡蓝色火焰,煤炭燃烧更旺,因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水,可使煤炭燃烧放出更多的热量。”下列有关说法正确的是
A.反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH<-571.6kJ·mol-1
B.CO的燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1
C.“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳与水反应生成了可燃性气体
D.因285.8kJ·mol-1+283.0kJ·mol-1>393.5kJ·mol-1,故该同学的结论是对的
8.用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验,则下表中各项所列对应关系均正确的一项是
选项 X极 实验前U形管中液体 通电后现象及结论
A 负极 CuCl2溶液 b管中有气体逸出
B 负极 NaOH溶液 溶液pH降低
C 正极 Na2SO4溶液 U形管两端滴入酚酞后,a管中呈红色
D 正极 AgNO3溶液 b管中电极反应式是
A.A B.B C.C D.D
9.下列有关装置的说法正确的是
A.装置I中为原电池的负极
B.装置IV工作时,电子由锌通过导线流向碳棒
C.装置III可构成原电池
D.装置II为一次电池
10.利用电解法将CO2转化为CH4的原理如图所示。下列说法正确的是
A.电解过程中,H+由a极区向b极区迁移
B.电极b上反应为CO2+8HCO-8e-=CH4+CO+2H2O
C.电解过程中化学能转化为电能
D.电解时Na2SO4溶液浓度保持不变
11.定量实验是学习化学的重要途径,下列操作规范且能达到定量实验目的的是
A.用图1所示装置测定中和反应的反应热
B.用图2所示装置测定硫酸溶液的浓度
C.用图3所示装置配制100mL一定物质的量浓度的硫酸溶液
D.用图4所示装置加热硫酸铜晶体测定晶体中结晶水的含量
12.H2与N2在催化剂表面生成NH3,反应历程及能量变化示意如下图。下列说法错误的是
A.该反应为放热反应
B.①→②:断开H H键和N≡N时需要吸收能量
C.②→③:原子重新组合形成了N H键
D.选择不同的催化剂会改变此反应 H的数值
13.已知下列热化学方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H1=-24.8 kJ/mol
②Fe2O3(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g) △H2=-15.73 kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H3=640.4 kJ/mol
则14 g CO气体还原足量FeO固体和CO2气体时对应的△H约为
A.-218 kJ/mol B.-109 kJ/mol C.218 kJ/mol D.1.09 kJ/mol
二、填空题
14.回答下列问题:
(1)新型固体燃料电池的电解质是固体氧化锆和氧化钇,高温下允许氧离子(O2-)在其间通过。如图所示,其中多孔电极不参与电极反应。写出该反应的负极电极反应式:___________,当有16 g甲醇发生反应时,则理论上提供的电量表达式为___________ (1个电子的电量为1.6×10-19C)。
(2)一氧化氮—空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能的同时,实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合,其工作原理如图所示,写出放电过程中负极的电极反应式:___________,若过程中产生2 mol HNO3,则消耗标准状况下O2的体积为___________L。
(3)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池,放电时电池总反应为Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+C6(x<1)。负极电极反应式:___________。
(4)以CH4(g)为燃料可以设计甲烷燃料电池,该电池以稀H2SO4作电解质溶液,写出该电池正极电极反应式:___________,已知该电池的能量转换效率为86.4%,1mol甲烷燃烧释放的热量为890.3 kJ,则该电池的比能量为___________kW·h·kg-1[结果保留1位小数,比能量= ,1 kW·h=3. 6×106 J]。
15.2018年7月至9月,国家文物局在辽宁开展水下考古,搜寻、发现并确认了甲午海战北洋水师沉舰——经远舰。已知:正常海水呈弱碱性。
(1)经远舰在海底“沉睡”124年后,钢铁制成的舰体腐蚀严重。舰体发生电化学腐蚀时,负极的电极反应式为_______。
(2)为了保护文物,考古队员采用“牺牲阳极的阴极保护法”对舰船进行了处理。
①下列说法不正确的是________。
A.锌块发生氧化反应:Zn-2e-=Zn2+
B.舰体有电子流入,可以有效减缓腐蚀
C.若通过外加电源保护舰体,应将舰体与电源正极相连
D.地下钢铁管道用导线连接锌块与该种舰体保护法原理相同
②采用“牺牲阳极的阴极保护法”后,舰体上正极的电极反应式为_________。
(3)船上有些器皿是铜制品,表面有铜锈。
①据了解铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧,并不断扩散),结构如图所示。
下列说法正确的是________
A.疏松的Cu2(OH)3Cl属于有害锈
B.Cu2(OH)2CO3既能溶于盐酸也能溶于氢氧化钠溶液
C.青铜器表面涂一层食盐水可以做保护层
D.用HNO3溶液除锈可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”
②文献显示Cu2(OH)3Cl的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体),将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡,可以使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3反应的离子方程式为______。
(4)考古队员将舰船上的部分文物打捞出水后,采取脱盐、干燥等措施保护文物。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理:________。
16.如图所示为水溶液锂离子电池体系。放电时,电池的负极是_____(填“a”或“b”),溶液中的从____(填“a向b”或“b向a”)迁移。
17.已知某反应器中存在如下反应:
i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1
ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2
iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH3
……
ⅲ为积炭反应,利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时,还需要利用_______反应的ΔH。
三、计算题
18.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(1);△H=-571.6 kJ/mol、2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);△H=-566 kJ/mol;完全燃烧30 g与H2的相对密度为7.5的水煤气。
(1)求混合气体中各成分的物质的量是多少______?
(2)所放出的热量是多少______?
19.(1)由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ,写出该反应的热化学方程式:_______。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ,则反应H2(g)+O2(g)=H2O(l)的ΔH=_______kJ/mol。氢气的燃烧热为_______kJ/mol。
(2)火箭发射时可用肼(N2H4)为燃料,以二氧化氮作氧化剂,它们相互反应生成氮气和水蒸气。已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.7 kJ/mol;N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ/mol;则N2H4和NO2反应的热化学方程式为_______。
四、实验题
20.请按要求填空。
(1)一种以葡萄糖为燃料的微生物电池,其工作原理如图所示:
①写出负极电极反应式:_______;
②随着电池不断放电,电解质溶液的酸性_______(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)查阅资料发现AgSCN为白色难溶物,Ag+可以氧化SCNˉ和Fe2+。为探究SCNˉ和Fe2+的还原性强弱,某同学设计了如图实验装置并进行下列实验。
先断开电键K,向溶液X中滴加0.1mol·L-1KSCN溶液,无明显现象,说明________;闭合电键K后,若观察到的实验现象有溶液X逐渐变红、右边石墨电极上有固体析出、电流计指针偏转,据此得出的结论是________,溶液变红的原因是_________、__________(用电极反应式和离子方程式表示)。
(3)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体,电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。 则通入丁烷的一极的电极反应式为:_______。
21.利用如图装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.25 mol·L-1硫酸倒入小烧杯中,测出硫酸温度;
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液的最高温度。
回答下列问题:
(1)倒入NaOH溶液的正确操作是_______(填字母序号,下同)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(2)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_______
(3)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_______。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(4)实验数据如表:
温度 实验次数 起始温度t1℃ 终止温度 t2/℃ 温度差平均值(t2-t1)/℃
H2SO4 NaOH 平均值
1 26.2 26.0 26.1 29.5
2 27.0 27.4 27.2 32.3
3 25.9 25.9 25.9 29.2
4 26.4 26.2 26.3 29.8
①根据上表可知:温度差平均值为_______
②该实验测得的中和热ΔH与理论值有偏差,其原因可能是_______。
A.用量筒量取硫酸溶液仰视读数
B.大烧杯上硬纸板没盖好
C.大、小烧杯体积相差较大,夹层间放的碎泡沫塑料较多
D.测量完硫酸溶液温度的温度计直接用来测NaOH溶液的温度
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【解析】盐室加入NaCl浓溶液,阴离子向Y电极移动,则Y电极为阳极,因此盐室中氯离子向Y电极移动,则N为阴离子交换膜;所以X电极为阴极,盐室中的向X电极移动,则M为阳离子交换膜,据此分析解答。
【解析】A.Y电极为阳极,与电源正极相连,发生的反应为,故A正确;
B.由分析可知,M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,故B错误;
C.“双极膜电渗析法”利用阴、阳离子的定向移动,可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH),故C正确;
D.若去掉双极膜(BP),电路中每转移1 mol电子,两极可产生0.5 mol氯气和0.5 mol的氢气,共得到1 mol气体,故D正确;
答案选B。
2.B
【解析】A.该反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,故A正确;
B.一般而言,键长越短,键能越大,图中显示H—H键长短于I—I键长,H—H键能大于I—I键能,断裂1molH—H键所需能量大于断开1molI—I键所需能量,故B错误;
C.由反应热等于反应物断裂化学键需要的能量和生成物形成化学键放出的能量的差值可知,反应热ΔH=b kJ·mol﹣1+c kJ·mol﹣1—2EH—I=-a kJ·mol-1,则2EH—I=(a+b+c)kJ/mol,断开2 mol H—I键所需能量约为(a+b+c)kJ,故C正确;
D.该反应为可逆反应,可逆反应不能进行彻底,则2 mol H2和2 mol I2充分反应后放出的热量小于2a kJ,故D正确;
故选B。
3.D
【解析】已知25℃、下,水蒸发为水蒸气需要吸热,则 I、 II、 III,根据盖斯定律III-×II+I得,则反应的反应热为,故D正确;
故选D。
4.A
【解析】A.化学反应中的能量变化取决于生成物成键放出的能量总和,与反应物断键吸收的能量总和的相对大小,A正确;
B.能量守恒定律具有普适性,化学反应中的能量变化一定遵循能量守恒定律,B错误;
C.在一个确定的化学反应关系中,反应必定伴随着能量的变化,即反应物的总能量与生成物的总能量不可能相同,C错误;
D.在一个确定的化学反应关系中,放热反应的反应物总能量高于生成物总能量,吸热反应的反应物总能量低于生成物总能量,D错误;
故选A。
5.C
【解析】A.过程Ⅰ分子化学键断裂形成原子,属于吸热过程,故A错误;
B.过程Ⅲ为新化学键形成的过程,是放热过程,故B错误;
C.氢气燃烧放热,则a的总能量大于d的总能量,故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,不一定只能以热能的形式进行,故D错误;
故选C。
6.C
【解析】A.燃烧热是101kP时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热,碳元素的稳定产物:C→CO2(g),据此得石墨的燃烧热为,A错误;
B.由图知:反应I: C (s石墨)+O2(g)→COΔH1=-110.5kJ mol-1,反应II:C (s石墨)+O2(g)→CO2ΔH2=-393.5kJ mol-1,根据盖斯定律反应II 反应I得到反应Ⅲ:CO (g)+O2(g)→CO2ΔH3=ΔH1-ΔH2=-283.0kJ mol-1,根据盖斯定律反应II 2×反应Ⅲ得到反应:反应C(s,石墨),ΔH=ΔH1-2ΔH3=+455.5kJ mol-1,该反应的△H>0,△S>0,常温下不能自发进行,在高温下能自发进行, B错误;
C.结合选项C可知: ,C正确;
D. 已知C(s,金刚石)=C(s,石墨),则金刚石能量高于石墨,能量越低越稳定,则金刚石不如石墨稳定, D错误;
答案选C。
7.C
【解析】A.氢气的燃烧热为285.8kJ/mol,则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)的ΔH=-571.6kJ·mol-1,由于液态水转化为气态水吸热,则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH>-571.6kJ·mol-1,A错误;
B.一氧化碳的燃烧热为283.0kJ/mol,则CO的燃烧的热化学方程式为CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1,B错误;
C.“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳在高温下与水反应生成了可燃性气体氢气和CO,C正确;
D.由于能量是守恒的,所以“煤炭燃烧时加少量水,不可能使煤炭燃烧放出更多的热量。”,故该同学的结论是错误的,D错误;
答案选C。
8.A
【解析】A.X为负极,则U形管右侧为阳极,电解氯化铜溶液时,阳极氯离子被氧化生成氯气,所以b管有气体逸出,A正确;
B.电解NaOH溶液的实质是电解水,所以NaOH的浓度会增大,pH增大,B错误;
C.电源X极为正极,a管中石墨电极为阳极,b管中石墨电极为阴极,电解硫酸钠溶液的实质是电解水,H+在阴极区放电,OH-在阳极区放电,故在阴极区有大量的OH-,滴入酚酞后,b管中呈红色,在阳极区有大量的H+,a管中呈无色,C错误;
D.电源X极为正极,则b管为阴极,电解硝酸银溶液时,阴极反应为Ag++e-=Ag,D错误;
综上所述答案为A。
9.B
【解析】A.Al能够与NaOH溶液反应,而Mg不能反应,所以装置I中为原电池的正极,Al为原电池的负极,A错误;
B.由于电极活动性Zn比C强,所以Zn为负极,碳棒为正极,故装置IV工作时,电子由负极锌通过导线流向正极碳棒,B正确;
C.装置III中2个电极都是Zn,没有活动性不同的电极,因此不可构成原电池,C错误;
D.装置II可充电,为电解池;也可放电,为原电池,故装置II电池为二次电池,D错误;
故合理选项是B。
10.A
【解析】通过电解法可知此电池为电解池,由a极生成O2可以判断出a极为阳极,则b为阴极。阳离子向阴极流动,a极上反应为4OH-―4e-=2H2O+O2,电极b上反应为CO2+8HCO+8e-=CH4+8CO+2H2O。电解时OH-比更容易失去电子在阳极生成O2,所以电解Na2SO4溶液的实质是电解水,溶液中的水发生消耗,所以Na2SO4溶液的浓度是增大的。
【解析】A.由a极生成O2可以判断出a极为阳极,b为阴极,阳离子向阴极流动。则H+由a极区向b极区迁移正确,故A正确;
B. 电极方程式配平发生错误,电极b上反应应为CO2+8HCO+8e-=CH4+8CO+2H2O,故B错误;
C.通过电解法可知此电池为电解池,所以电解过程中是电能转化为化学能,故C错误;
D.电解时OH-比更容易失去电子,所以电解Na2SO4溶液的实质是电解水,溶液中的水发生消耗,所以Na2SO4溶液的浓度是增大的,故D错误;
故选A。
11.A
【解析】A.用图1所示装置可测定中和反应的反应热,故A正确;
B.利用中和滴定测定稀硫酸的浓度,一般用氢氧化钠溶液滴定,不能将碳酸钠固体放在锥形瓶中,用稀硫酸滴定碳酸钠,故B错误;
C.浓硫酸应该在烧杯中稀释并冷却后在转移至容量瓶中,故C错误;
D.加热固体应在坩埚中进行,不能用蒸发皿,故D错误。
故选A。
12.D
【解析】A.根据图中信息反应物总能量大于生成物总能量,因此该反应为放热反应,故A正确;
B.断键吸收热量,因此①→②是断开H H键和N≡N时,因此需要吸收能量,故B正确;
C.②→③中是原子重新组合形成了N H键,故C正确;
D.选择不同的催化剂会改变反应的活化能,但反应 H的数值不变,故D错误。
综上所述,答案为D。
13.B
【解析】由已知热化学方程式,结合盖斯定律得:FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H'=,故CO对应的反应焓变△H=0.5△H'=-109 kJ/mol,故B正确。
故答案选B。
14.(1) CH3OH-6e-+3O2-=CO2+2H2O 2.89×105C
(2) NO-3e-+2H2O=+4H+ 33.6
(3)LixC6 - xe- = xLi+ + C6
(4) O2+4e-+4H+=2H2O 13.4
【解析】(1)
原电池中负极发生氧化反应,由图知,燃料电池中的燃料为甲醇,在负极上反应失去电子转化为水和二氧化碳,由题知反应离子为氧离子,因此可写出负极反应式为CH3OH-6e-+3O2-=CO2+2H2O;
16g甲醇物质的量为32g/ mol1,由负极反应式可知,1mol甲醇反应时,转移6mol电子,1个电子的电量为1.60-19C,则所求电量表达式为66.021023mol-11.60-19C =2.89×105C;
(2)
由原电池的工作原理图示可知,左端的铂电极为负极,其电极反应式为NO-3e-+2H2O=+4H+,当过程中产生2molHNO3时转移6mole-,而1molO2参与反应转移4mol e- ,故需要 1.5 mol O2参与反应,标准状况下的体积为33.6 L;
(3)
放电时,负极上LixC6失电子产生Li+,电极反应式为LixC6 - xe- = xLi+ + C6;
(4)
甲烷燃料电池中,氧气在正极被还原,电解质为硫酸,正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O;
该电池的能量转换效率为86.4%,甲烷的燃烧热为- 890.3kJ/mol,1mol甲烷燃烧输出的电能约为=0.214kW·h,比能量= =13.4kW·h·kg-1。
15. Fe-2e-=Fe2+ C O2+4e-+2H2O=4OH- A 4CuCl +O2+2H2O+2CO=2Cu2(OH)2CO3+4Cl- 脱盐、干燥处理破坏了微电池中的离子导体(或电解质溶液),使文物表面无法形成微电池发生电化学腐蚀
【解析】舰体发生电化学腐蚀时,负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-;“牺牲阳极的阴极保护法”,用比铁活泼的金属如锌,让其充当原电池的负极先被氧化;铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。铜锈分为无害锈(形成了保护层)如Cu2(OH)2CO3和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧,并不断扩散)如Cu2(OH)3Cl;“脱盐、干燥”的防腐原理:脱盐、干燥处理破坏了微电池中的离子导体(或电解质溶液),使文物表面无法形成微电池发生电化学腐蚀。
【解析】(1)舰体发生电化学腐蚀时,负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+。故答案为:Fe-2e-=Fe2+;
(2)①A.锌比铁活泼,锌块先发生氧化反应:Zn-2e-=Zn2+,故A正确;
B.舰体为正极,是电子流入的一极,正极被保护,可以有效减缓腐蚀,故B正确;
C.采用外加电流的阴极保护法保护金属时,被保护的金属作阴极,若通过外加电源保护舰体,应将舰体与电源负极相连,故C错误;
D.地下钢铁管道用导线连接锌块与该种舰体保护法原理相同,都是牺牲阳极的阴极保护法,故D正确;
故答案为:C;
②采用“牺牲阳极的阴极保护法”后,正极是氧气得电子发生还原反应,舰体上正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。故答案为:O2+4e-+2H2O=4OH-;
(3)①A.由图片信息可知,Cu2(OH)3Cl疏松、易吸收水,会使器物损坏程度逐步加剧,并不断扩散,所以属于有害锈,故A正确;
B.Cu2(OH)2CO3能溶于盐酸但不能溶于氢氧化钠溶液,故B错误;
C.青铜器表面涂一层食盐水提供形成原电池的电解质溶液,加快铜的腐蚀,故C错误;
D.HNO3溶液具有强氧化性,加快铜的腐蚀,故D错误;
故答案为:A;
②将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡,可以使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3反应的离子方程式为4CuCl +O2+2H2O+2CO=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-;故答案为:4CuCl +O2+2H2O+2CO=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-;
(4)从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理:脱盐、干燥处理破坏了微电池中的离子导体(或电解质溶液),使文物表面无法形成微电池发生电化学腐蚀;故答案为:脱盐、干燥处理破坏了微电池中的离子导体(或电解质溶液),使文物表面无法形成微电池发生电化学腐蚀。
【点睛】本题考查电化学腐蚀及其防护,把握电化学反应原理等为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意理解电化学腐蚀发生的条件和防止金属锈蚀的措施,难点(3)新情境下的氧化还原反应方程式的书写,CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3铜的化合价发生了变化,需要有氧气参加。
16. b b向a
【解析】为活泼金属,失电子发生氧化反应,所以电池的负极是b,正极是a;原电池中阳离子向正极移动,即从b向a迁移。
17.C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)##C(s)+CO2(g) =2CO(g)
【解析】根据盖斯定律,由ⅰ+ⅱ-ⅲ或ⅰ-ⅱ-ⅲ可得目标热化学方程式;
故答案为:C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)[或C(s)+CO2(g) =2CO(g)]
18.(1)氢气、一氧化碳的物质的量分别为1mol、1mol
(2)568.8 kJ
【解析】(1)
完全燃烧30 g与H2的相对密度为7.5的水煤气,则混合气的平均相对分子质量为7.5×2=15,混合气的物质的量为30g÷15g/mol=2mol,设氢气、一氧化碳的物质的量分别为a、2-a,则2a+28(2-a)=30g,a=1mol,故氢气、一氧化碳的物质的量分别为1mol、1mol;
(2)
氢气、一氧化碳的物质的量分别为1mol、1mol;根据热化学方程式可知,放出的热量是571.6 kJ÷2+566 kJ÷2=568.8 kJ。
19. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol -285.792 285.792 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1135.7kJ/mol
【解析】(1)由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ,则2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2molH2O(g),放热483.6kJ,该反应的热化学方程式:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ,则2H2O(g)= 2H2O(l) ΔH=-2.444 kJ/g×36g/mol=-87.984kJ/mol,利用盖斯定律,将二式相加,然后除以2,即得反应H2(g)+O2(g)=H2O(l)的ΔH=-285.792kJ/mol。氢气的燃烧热为生成1mol液态水时所放出的热量,所以氢气的燃烧热为-285.792kJ/mol。答案为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol;-285.792;-285.792;
(2) N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.7 kJ/mol ①
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ/mol ②
利用盖斯定律,将②×2-①,可求出ΔH=(-534 kJ/mol)×2-(+67.7 kJ/mol)= -1135.7kJ/mol,从而得出N2H4和NO2反应的热化学方程式为2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1135.7kJ/mol。答案为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1135.7kJ/mol。
【点睛】燃烧热强调燃烧物为1mol,且产物处于稳定态;中和热强调酸与碱反应,生成1mol水。
20. C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+ 减小 溶液中无Fe3+ Fe2+的还原性强于SCN- Fe2+-e-=Fe3+ Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 C4H10 -26e-+13O2-=4CO2 ↑+5H2O
【解析】燃料电池中,通入燃料的一极为负极,还原剂失去电子发生氧化反应,电子沿着导线流向正极,通入助燃物的一极为正极,正极上发生还原反应,内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极;
【解析】(1)由工作原理示意图知,以葡萄糖为燃料的微生物电池中,左侧电极上氧气得到电子被还原,正极反应为:O2+4H++4e-=2H2O;右侧电极上葡萄糖失去电子被氧化,右侧区是负极区,则①负极电极反应式:C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+;②该电池总反应为:C6H12O6+6 O2=6CO2↑++6H2O,随着电池不断放电,水不断生成、电解质物质的量不变,故电解质溶液的酸性减小;
(2) 先断开电键K,向溶液X中滴加0.1mol·L-1KSCN溶液,无明显现象,说明溶液中无Fe3+;闭合电键K后,若观察到的实验现象有:溶液X逐渐变红即有Fe(SCN)3生成、则负极亚铁离子失去电子被氧化,右边石墨电极上有固体析出、则是银离子得到电子被还原得到银,电流计指针偏转,可见该原电池总反应为:Ag++ Fe2+=Fe3++Ag,则Fe2+被氧化而SCN-没有被氧化,据此得出的结论是Fe2+的还原性强于SCN-,溶液变红的原因是Fe2+-e-=Fe3+、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;
(3)该丁烷电池总反应为2C4H10+13 O2=8 CO2 ↑+10 H2O,正极反应为:13O2+52e-=26O2-,按电池总反应=正极反应式+负极反应式知,则-通入丁烷的一极的电极反应式为:2C4H10 -52 e-+26O2-=8CO2 ↑+10H2O;即 C4H10 -26 e-+13 O2-=4 CO2 ↑+5 H2O。
21. C 保温隔热,减少热量的损失 D 3.4℃ BD
【解析】测定反应前烧中两溶液的温度,求平均值,将两溶液迅速混合后再测定充分反应后的温度,然后求其温度差。由计算出中和热的值,
【解析】(1)为减少热量的散失从而影响实验结果,则NaOH溶液应一次迅速倒入盐酸中,综上所述C符合题意,故选C;
(2)碎泡沫塑料具有隔热保温的作用,所以烧杯间填满碎泡沫塑料的目的是保温隔热,减少热量的损失,故答案为:保温隔热,减少热量的损失;
(3)
A.应使用环形玻璃棒搅拌棒搅拌而不应选用温度计搅拌,故A错;
B.为减少热量的损失,不能揭开硬纸片,故B错;
C.在振荡过程中,可能会有液体洒出以及热量的损失,从而影响实验结果,故C错;
D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地上下搅动,故选D;
答案选D
(4)①由图表可知、(错误数据,应舍弃)、、,则,故答案为:;
A.若在量取时仰视读数虽然偏小,则倒液读数偏多,又由题意氢氧化钠本身过量,所以对实验结果无影响,故A不选;
B.大烧杯上硬纸板没盖好,会使大烧杯内的空气与外界对流,从而会有热量损失,导致结果偏小,选B;
C.大、小烧杯体积相差较大,夹层间放的碎泡沫塑料较多,会使隔热效果更好,故C不选;
D.测完硫酸的温度计上附着由硫酸,若直接用来测氢氧化钠溶液的温度会影响读数,故选D;
答案选BD。
答案第1页,共2页
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