学业分层测评(十一)
化学能转化为电能 化学电源
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.如图所示的装置,能够组成原电池产生电流的是( )
【答案】 D
2.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度同体积的稀硫酸中一段时间,下列叙述中正确的是( )
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯的溶液中H+浓度均减小
D.乙装置中化学能转化为电能
【解析】 根据原电池的形成条件,甲是原电池,总反应为Zn+2H+===Zn2++H2↑;乙没用导线将两金属片相连,不能形成原电池,只能在Zn片上发生置换反应:Zn+2H+===Zn2++H2↑;分析可知,甲中铜片上有气泡产生,乙中锌片上有气泡产生。
【答案】 C
3.(双选)下列有关原电池的叙述正确的是
( )
A.构成原电池的正极和负极的材料必须是两种不同的金属
B.原电池是将化学能转化为电能的装置
C.在原电池中,电子流出的一极是负极
D.原电池放电时,电路中的电流是从负极到正极
【解析】 构成原电池的电极可以是金属与金属,也可以是金属与非金属等,A项错误;原电池放电时,电流是从正极到负极,D项错误。
【答案】 BC
4.研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是
( )
【导学号:39700036】
A.水既是氧化剂又是溶剂
B.放电时正极上有氢气生成
C.放电时OH-向正极移动
D.总反应为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑
【解析】 金属锂比铁活泼,作原电池的负极,电极反应式为Li-e-===Li+,LiOH溶液中的阳离子有Li+和H+,由于氧化性H+>Li+,所以正极反应是2H++2e-===H2↑,由于H+来自于水的电离,所以H+放电的同时溶液产生了OH-,即该反应的总反应为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑,水既是氧化剂又是溶剂。在原电池的放电过程中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以OH-向负极移动,C选项错误。
【答案】 C
5.(2016·嘉兴高一期末)李明在学完了原电池的知识之后,设计了如图所示的柠檬水果电池,观察到外电路上的电流从电极X流向电极Y。已知他选择了铁为X极,则Y极应该是( )
A.锌
B.石墨
C.银
D.铜
【解析】 电流的方向与电子的流动方向相反,则电子由电极Y经导线流向电极X,因此Y电极的活泼性强于铁,故Y电极只能为锌。
【答案】 A
6.有如图装置,下列有关该装置反应开始时的叙述正确的是( )
A.锌极附近滴入酚酞,溶液呈红色
B.铁极发生的电极反应为2H2O+O2+4e-===4OH-
C.铁极发生吸氧腐蚀生成铁锈
D.溶液中的OH-向铁极移动
【解析】 装置相当于中性溶液中较活泼金属锌发生吸氧腐蚀,锌极发生反应Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2,滴入酚酞,溶液不呈红色,A错误;铁极发生还原反应,而铁的腐蚀是氧化反应,B正确,C错误;溶液中阴离子向锌极(负极)移动,D错误。
【答案】 B
7.由A、B两种金属和稀硫酸组成的原电池,A是正极,则下列推断正确的是
( )
A.A的金属性强于B
B.A电极上发生的电极反应是还原反应
C.电子不断由A电极经外电路流向B电极
D.A在金属活动性顺序表中一定排在氢前面
【解析】 原电池中,负极金属的活动性比正极金属的活动性强,电子从负极流向正极,正极金属的活动性比负极金属的活动性弱,但不一定排在氢的前面。
【答案】 B
8.(2016·杭州高一检测)以前所用锌 锰干电池的电极分别为锌筒和石墨棒,以糊状NH4Cl作电解质,电极反应为Zn-2e-===Zn2+,2MnO2+2NH+2e-===Mn2O3+2NH3+H2O。
下列有关锌 锰干电池的叙述中,正确的是( )
A.干电池中锌筒为正极,石墨棒为负极
B.干电池长时间连续工作后,糊状物可能流出,腐蚀用电器
C.干电池工作时,电流方向是由锌筒经外电路流向石墨棒
D.干电池可实现化学能向电能和电能向化学能的相互转化
【解析】 锌 锰干电池中,较活泼的金属锌筒为负极,石墨棒为正极,A错误;长时间使用后,锌筒上消耗出现空洞,糊状电解质流出,容易腐蚀用电器,B正确;原电池中电子流动方向由负极经外电路流向正极,而电流方向相反,C错误;干电池中只有化学能转化为电能,D错误。
【答案】 B
9.某原电池总反应离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+能实现该反应的原电池是( )
A.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为FeCl3溶液
B.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为Fe(NO3)2溶液
C.正极为铁,负极为锌,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO4溶液
【解析】 根据总反应中Fe发生氧化反应,作负极,Fe3+发生还原反应,电解质溶液中含Fe3+,正极是比Fe不活泼的材料。
【答案】 A
10.将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,两电极间连接一个电流计。
(1)锌片上发生的电极反应式为__________________;
银片上发生的电极反应式为_____________。
(2)若起始时该电池中两电极的总质量为60
g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为47g,则生成H2体积(标准状况)为________,电子转移数目是________。
【解析】 (1)因金属的活动性顺序为Zn>Ag,所以将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池时,锌片作负极,发生氧化反应Zn-2e-===Zn2+;银片作正极,发生还原反应2H++2e-===H2↑。
(2)锌片与银片总质量减轻,是因为负极锌失去电子溶解,根据电子得失守恒,负极每有1
mol锌溶解,正极必产生1
mol
H2,并转移2
mol电子。根据电子得失守恒有:
Zn+2H+===Zn2++H2↑~转移2e-
==
得V=4.48
L,x=0.4
mol,故N(e-)=0.4
NA。
【答案】 (1)Zn-2e-===Zn2+ 2H++2e-===H2↑
(2)4.48
L 0.4NA
11.写出下列原电池的电极反应式和总反应的化学(离子)方程式。
负极
正极
电解质溶液
(1)
铁
铜
稀硫酸
(2)
铜
银
硝酸银溶液
(3)
H2
O2
KOH溶液
(1)负极:__________________________;
正极:____________________________;
总反应式:____________________________。
(2)负极:____________________________;
正极:_____________________________;
总反应式:_______________________________。
(3)负极:__________________________________;
正极:____________________________________;
总反应式:____________________________。
【解析】 (1)Fe Cu H2SO4构成的原电池中,Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+;Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑。(2)Cu Ag AgNO3构成的原电池中,Cu作负极,电极反应式为Cu-2e-===Cu2+;Ag作正极,电极反应式为Ag++e-===Ag。(3)氢氧燃料电池中,通H2的一极为负极,电极反应式为H2+2OH--2e-===2H2O,通O2的一极为正极,电极反应式为2H2O+O2+4e-===4OH-。
【答案】 (1)Fe-2e-===Fe2+ 2H++2e-===H2↑
Fe+2H+===Fe2++H2↑
(2)Cu-2e-===Cu2+ 2Ag++2e-===2Ag
Cu+2Ag+===Cu2++2Ag
(3)2H2-4e-+4OH-===4H2O
O2+4e-+2H2O===4OH- 2H2+O2===2H2O
12.如图所示,电流表G发生偏转,同时A极逐渐变粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液。
(1)B为原电池的________极,金属活泼性,A________B(填“>”或“<”);若电极有:Zn、Fe、Cu、Ag四种金属棒,且已知B为Cu,则A为________。
(2)若电解质溶液有稀H2SO4和AgNO3溶液,则C应为________。
【解析】 据题意可知,B为原电池负极,A为正极,所以金属活泼性:A【答案】 (1)负 < Ag (2)AgNO3溶液
[能力提升]
13.原电池电极的确定不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是
( )
A.由Al、Cu、稀硫酸组成的原电池,其负极反应式为Al-3e-===Al3+
B.由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池,其负极反应式为Al-3e-+4OH-===AlO+2H2O
C.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池,其负极反应式为Cu-2e-===Cu2+
D.由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池,其负极反应式为Cu-2e-===Cu2+
【解析】 由于在碱性条件下镁不与NaOH溶液反应,而铝可以与NaOH溶液发生氧化还原反应,所以B项正确;C项中铁的活泼性较强,故应为Fe-2e-===Fe2+;D项中由于常温下铝遇浓硝酸易发生钝化,所以此时铜更容易失去电子而作负极。
【答案】 C
14.有a、b、c、d四种金属,将a与b用导线连接起来浸入电解质溶液中,b不易腐蚀;将a、d分别投入等浓度的盐酸中,d比a反应剧烈;将Cu浸入b的盐溶液里,无明显变化;如果把Cu浸入c的盐溶液里,有c的单质析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )
A.d、c、a、b
B.d、a、b、c
C.d、b、a、c
D.b、a、d、c
【解析】 将a与b用导线连接起来浸入电解质溶液中,b不易腐蚀,说明b作正极,a比b活泼;将a、d分别投入等浓度的盐酸中,d比a反应剧烈,说明d比a活泼;将Cu浸入b的盐溶液里,无明显变化,说明b比Cu活泼;如果把Cu浸入c的盐溶液里,有c的单质析出,说明Cu比c活泼,因此选B。
【答案】 B
15.某同学为探究马口铁(镀锡铁的俗称)和白铁(镀锌铁的俗称)的抗蚀性,分别将剪下的一块马口铁片和一块白铁片放入锥形瓶,并滴入少量食盐水将其浸湿,再加数滴酚酞试液,按图示装置进行实验。请帮他完成该实验:
(1)数分钟后观察,下列现象不可能出现的是________(填序号)。
①烧杯中导气管口产生气泡 ②烧杯中导气管里形成一段水柱 ③金属片剪口处变红
(2)图1中被腐蚀的是________,图2中被腐蚀的是________,由此可见,镀层被破坏后,抗腐蚀性强的是_____________________________;
(3)写出马口铁被腐蚀时的正极反应式____________________;
(4)写出白铁被腐蚀时的负极反应式_______________________。
【解析】 依据原电池原理,可知活泼金属作负极,先被腐蚀。该题考查的是典型的钢铁电化学腐蚀,马口铁被腐蚀时,铁作负极被腐蚀;白铁被腐蚀时,锌作负极被腐蚀。无论哪个装置,正极反应均为O2+2H2O+4e-===4OH-,导致溶液显碱性。由于装置中氧气被消耗,气压减小,所以会在导气管口形成一段水柱。
【答案】 (1)①
(2)铁 锌 白铁
(3)O2+2H2O+4e-===4OH-
(4)Zn-2e-===Zn2+学业分层测评(十) 化学反应中的热量
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.下列关于化学反应的说法中不正确的是
( )
A.化学反应过程中一定有热量释放出来
B.化学反应的特征是有新物质生成
C.化学反应的过程实际上是一个旧键断裂、新键形成的过程
D.在一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一定不相等
【解析】 化学反应的本质特征是一定有新物质生成。化学反应是吸热还是放热,取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小,或旧键断裂吸收能量与新键形成放出能量的相对大小。
【答案】 A
2.下列说法中正确的是
( )
①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 ②放热反应在常温下一定很容易发生 ③反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 ④放热反应加热到一定温度引发后,停止加热反应也能继续进行
A.③④
B.①②
C.①②③④
D.②③④
【解析】 需加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如木炭燃烧反应;放热反应常温下不一定容易发生,如木炭燃烧反应;反应是放热还是吸热取决于反应物、生成物所具有的总能量的相对大小;由于放热反应在反应过程中放出热量,可以维持反应继续进行,所以停止加热后反应也可以继续进行。
【答案】 A
3.下列反应属于放热反应的是( )
A.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应
B.能量变化如图所示的反应
C化学键断裂吸收的热量比化学键形成放出的热量多的反应
D.燃烧反应和酸碱中和反应
【解析】 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应属于吸热反应;如图所示,生成物的总能量比反应物的总能量大的反应为吸热反应;化学键断裂吸收的热量比化学键形成放出的热量多的反应为吸热反应。
【答案】 D
4.已知X+Y===M+N反应中的能量变化过程如图所示,则下列有关说法正确的是( )
A.X的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量
B.因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行
C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量
D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
【解析】 一个确定的化学反应是吸热还是放热,取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小;或取决于断开反应物中的化学键所吸收的总能量和形成生成物中的化学键所放出的总能量的相对大小。
【答案】 D
5.4P(红磷,s)??P4(白磷,s) ΔH=+17
kJ·mol-1,根据以上热化学方程式,下列推论正确的是( )
A.当1
mol白磷完全转变成红磷时放出17
kJ热量
B.正反应是一个放热反应
C.当4
g红磷转变成白磷时吸收17
kJ热量
D.白磷比红磷稳定
【解析】 题给热化学方程式表示4
mol红磷转变成1
mol白磷时吸收17
kJ的热量,B、C错误,A正确;因为白磷比红磷的能量高,故白磷比红磷稳定性差,D错误。
【答案】 A
6.(2016·济南高一检测)氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中,断裂1
mol
H2中的化学键消耗的能量为Q1
kJ,断裂1
mol
Cl2中的化学键消耗的能量为Q2
kJ,形成1
mol
HCl中的化学键释放的能量为Q3
kJ。下列关系式中,正确的是( )
A.Q1+Q2>Q3
B.Q1+Q2>2Q3
C.Q1+Q2<Q3
D.Q1+Q2<2Q3
【解析】 H2与Cl2反应的化学方程式为H2+Cl22HCl,断裂化学键消耗的总能量为(Q1+Q2)kJ,形成化学键放出的总能量为2Q3
kJ,因该反应为放热反应,则2Q3>Q1+Q2。
【答案】 D
7.下列各图中表示热化学方程式A(g)+B(g)===C(g)+D(l) ΔH<0的是(E表示能量)( )
【导学号:39700033】
【解析】 ΔH<0,该反应是放热反应,即生成物的总能量比反应物的总能量低,并且反应的发生需要一定的能量,所以B项正确。
【答案】 B
8.1
g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94
kJ热量,此反应的热化学方程式为( )
A.C+H2O===CO+H2 ΔH=+131.3
kJ
B.C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH=-131.3
kJ·mol-1
C.C(s)+H2O(l)===CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3
kJ·mol-1
D.C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3
kJ·mol-1
【解析】 A项,未注明物质的状态,ΔH的单位错误,A错误;B项,该反应为吸热反应,ΔH>0,B错误;C项,H2O为液态,C错误;D项,1
mol
C(s)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)时,吸收热量为12×10.94
kJ=131.3
kJ,D正确。
【答案】 D
9.近年来各大型运动会所用火炬的燃料多采用丙烷,其燃烧时发生反应的化学方程式为C3H8+5O23CO2+4H2O。下列说法中不正确的是
( )
A.火炬燃烧时化学能只转化为热能
B.所有的燃烧反应都会释放热量
C.1
mol
C3H8和5
mol
O2所具有的总能量大于3
mol
CO2和4
mol
H2O所具有的总能量
D.丙烷完全燃烧的产物对环境无污染,故丙烷为环保型燃料
【解析】 火炬燃烧时,化学能转化为热能和光能,A不正确;所有的燃烧反应都属于放热反应,B正确;依据反应物总能量与生成物总能量的相对大小和放热(吸热)反应的关系可知,C正确;因为丙烷燃烧的产物是CO2和H2O,对环境无污染,D正确。
【答案】 A
10.如图所示,在小试管里加入2
g新制备的无水硫酸铜,把小试管套在具支试管内。在U形管内加入少量红墨水。打开T形管螺旋夹,使U形管内两边的液面处于同一水平面。再夹紧螺旋夹,把水滴入小试管内,白色的无水硫酸铜完全变成蓝色的无水硫酸铜晶体,可观察到U形管右侧的液面立即下降,左侧的液面上升。
(1)①写出上述反应的化学方程式:___________________________。
②该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。③反应中的硫酸铜和水具有的总能量________(填“大于”或“小于”)硫酸铜晶体的总能量。
(2)如果U形管内两边的液面处于同一水平面后,在小试管内先加入Ba(OH)2·8H2O晶体,再加入NH4Cl固体,用玻璃棒不断搅拌,则可观察到U形管中的现象为____________________。
【解析】 (1)滴入水后,CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O,由现象U形管右侧液面下降,左侧液面上升,可知是具支试管内气体受热膨胀,压强增大所致,所以此反应是放热反应,CuSO4和H2O的总能量大于CuSO4·5H2O的总能量。(2)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O,反应吸热,导致具支试管内气体压强减小,U形管中右侧液面上升,左侧液面下降。
【答案】 (1)①CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O
②放热 ③大于
(2)U形管右侧液面上升,左侧液面下降
11.甲硅烷(SiH4)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃。
(1)甲硅烷中含有的化学键的类型是________,其在固态时属于________晶体。
(2)已知室温下1
g甲硅烷自燃生成SiO2和水放出热量44.6
kJ,则其热化学方程式为____________________。
【解析】 (1)甲硅烷是非金属和非金属形成的化合物,属于共价化合物,其中只含共价键,在固态时依靠分子间作用力结合成分子晶体。(2)1
mol
SiH4完全燃烧,生成液态水放出的热量为44.6
kJ·g-1×32
g=1
427.2
kJ。因此热化学方程式为SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1
427.2
kJ·mol-1。
【答案】 (1)共价键 分子
(2)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l)
ΔH=-1
427.2
kJ·mol-1
12.如图所示的是1
mol
NO2和足量的CO完全反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,其中E1代表破坏旧化学键时所吸收的能量,E2代表形成新化学键时所释放的能量。
试回答下列问题:
(1)该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应;
(2)1
mol
NO2与过量的CO完全反应,ΔH=________;
(3)画出CO2+NO===NO2+CO的能量变化示意图。
【解析】 (1)从图像可知,断裂旧化学键时吸收的能量为134
kJ·mol-1,而形成新化学键时放出的能量是368
kJ·mol-1,前者小于后者,说明该反应是放热反应;
(2)吸收能量与放出能量的差值就是该反应的热效应,由于该反应是放热反应,所以ΔH=-234
kJ·mol-1;
(3)作图时要注意当该反应变成其逆反应后,反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,破坏旧化学键时所吸收的能量等于其正反应生成新化学键时所释放的能量,形成新化学键时所释放的能量等于其正反应破坏旧键时所吸收的能量。
【答案】 (1)放热 (2)-234
kJ·mol-1
(3)如图
[能力提升]
13.在25
℃、101
kPa下,1
g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68
kJ,下列热化学方程式正确的是( )
A.CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=+725.76
kJ·mol-1
B.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-1
451.52
kJ·mol-1
C.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-725.76
kJ·mol-1
D.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=+1
451.52
kJ·mol-1
【解析】 甲醇燃烧是一个放热反应,ΔH<0,故A、D项错误;在25
℃、101
kPa下,1
mol
CH3OH燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为×32
g=725.76
kJ,故2
mol
CH3OH燃烧放出热量为1
451.52
kJ,故B项正确。
【答案】 B
14.(双选)胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得:101
kPa时,1
mol
H2完全燃烧生成液态水,放出285.8
kJ的热量;1
mol
CH3OH(l)完全燃烧生成液态水和CO2,放出725.76
kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是( )
A.CH3OH(l)+O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=+725.76
kJ·mol-1
B.H2(g)+O2(g)===H2O(l)
ΔH=-285.8
kJ·mol-1
C.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-1
451.52
kJ·mol-1
D.2H2+O2===2H2O ΔH=-285.8
kJ·mol-1
【答案】 BC
15.用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O
已知:反应A中,4
mol
HCl被氧化,放出115.6
kJ的热量。
回答下列问题:
(1)H2O的电子式是________。
(2)断开1
mol
H—O键与断开1
mol
H—Cl键所需能量相差约为________
kJ,H2O中H—O键比HCl中H—Cl键________(填“强”或“弱”)。
【解析】 (1)水是共价化合物,其电子式为H::H。
(2)设断开1
mol
H—Cl键需要的能量为a
kJ,断开1
mol
H—O键需要的能量为b
kJ。则生成物的总键能-反应物的总键能=115.6
kJ,即(2×243+4b)-(4a+498)=115.6,解得b-a≈32(kJ)。断开1
mol
H—O键比断开1
mol
H—Cl键所需要的能量大,则H—O键比H—Cl键强。(共43张PPT)
知识点一
知识点二
学业分层测评
化
学
反
应
中
的
热
量
变
化
化学
热
光
光
化学
热
化学
电
化学
电
化学
放出或吸收
吸收
放出
吸热
放热
放出热量
吸收热量
燃
料
燃
烧
释
放
的
热
量
煤、石油、天然气
不相等
放出
吸收
CO
氮氧化物
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放出热量,反应
化学反应吸收热量反应
知识点
写正确写”出反应的化学方程式
述注”明物质的状态,用、叫分别表示气态
液态、固态、溶液
用ΔF标”明反应放出或吸收的热量负值表
标示反应热,正值表示反应热AH的单位为
知识点(②
码上扫一扫
看精彩微课
口迩回
口¥
码上扫一扫
看精彩微课
吸热反应
放热反应
热量变化
吸收热量
放出热量
能量|反应物的总能量小反应物的总能量大于生
角度于生成物的总能量成物的总能量
理
释化学旧键断裂吸收的能
键量大于形成新鍵放/旧键断裂吸收的能量
于形成新键放出的能量
角度出的能量
图示
①金属与水或酸的反
大部分的分解反
应;②酸碱中和反应;③
应;②以碳、一氧化
实例碳氢气为还原剂的/所有的燃烧反应;④金
属氧化物与水或酸的反
氧化还原反应;③某
应;⑤大部分的
些盐与碱的反应
反应
能量
反应物
生成物
反应过程
W目学业分层测评(八) 化学反应速率
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.(2016·北京高考)下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是( )
A.抗氧化剂
B.调味剂
C.着色剂
D.增稠剂
【解析】 食品中添加抗氧化剂,目的是减慢食品的变质速率,与反应速率有关,A选项正确;调味剂的主要作用是补充、增强或增加食品的味道,与反应速率无关,B选项不正确;着色剂又称食品色素,是以食品着色为主要目的,丰富和改善食品色泽的物质,与反应速率无关,C选项不正确;增稠剂在食品中主要是赋予食品所要求的流变特性,改变食品的质构和外观,将液体、浆状食品形成特定形态,并使其稳定、均匀,提高食品质量,以使食品具有黏滑适口的感觉,与反应速率无关,D选项不正确。
【答案】 A
2.已知反应A(g)+3B(g)??2C(g)+D(g)在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1
mol·(L·min)-1,则此段时间内以C表示的化学反应速率为( )
A.0.5
mol·(L·min)-1
B.1
mol·(L·min)-1
C.2
mol·(L·min)-1
D.3
mol·(L·min)-1
【解析】 v(C)=2v(A)=2
mol·(L·min)-1。
【答案】 C
3.某温度下,反应2N2O5??4NO2+O2开始进行时,c(N2O5)=0.040
8
mol·L-1,经过1
min后,c(N2O5)=0.030
mol·L-1,则该反应的反应速率为( )
A.v(N2O5)=1.8×10-4
mol·(L·s)-1
B.v(O2)=1.8×10-4
mol·(L·s)-1
C.v(N2O5)=1.08×10-2
mol·(L·s)-1
D.v(NO2)=1.8×10-4mol·(L·s)-1
【解析】 v(N2O5)=
=1.8×10-4
mol·(L·s)-1,A项正确。
【答案】 A
4.反应4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g)经2
min,B的浓度减少0.6
mol·L-1。对此反应的化学反应速率的正确表示是( )
A.用A表示的反应速率是0.4
mol·(L·min)-1
B.用B表示的反应速率是0.005
mol·(L·s)-1
C.在2
min末的反应速率,用B表示是0.3
mol·(L·min)-1
D.在这2
min内B和C两物质浓度都逐渐减小
【解析】 A为固体,一般不用固体表示反应速率,因为固体的浓度一般视为常数,所以A项错误;根据化学反应速率计算公式,v(B)=0.6
mol·L-1÷2
min=0.3
mol·(L·min)-1=0.005
mol·(L·s)-1,故B项正确;v(B)=0.3
mol·(L·min)-1为平均值并非2
min末的反应速率,所以C项错误;B为反应物,C为生成物,两者不可能同时减小,故D项错误。
【答案】 B
5.将N2、H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器后,测得反应速率分别为甲:v(H2)=3
mol·(L·min)-1;乙:v(N2)=2
mol·(L·min)-1;丙:v(NH3)=1
mol·(L·min)-1。则三个容器中合成氨的速率( )
A.v(甲)>v(乙)>v(丙)
B.v(乙)>v(丙)>v(甲)
C.v(丙)>v(甲)>v(乙)
D.v(乙)>v(甲)>v(丙)
【解析】 利用值,谁大,谁反应快。
【答案】 D
6.决定化学反应速率的主要因素是( )
A.反应物的浓度
B.反应温度
C.使用催化剂
D.反应物的性质
【解析】 反应物的性质是决定化学反应速率的主要因素;反应物的浓度、反应的温度、催化剂等是影响化学反应速率的外界因素。
【答案】 D
7.(2016·宁波高一检测)增大压强,不会使下列化学反应的反应速率发生变化的是
( )
A.2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g)
B.H2(g)+I2(g)??2HI(g)
C.N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)
D.FeCl3+3KSCN??Fe(SCN)3+3KCl
【解析】 增大压强只会加快有气体参加反应的速率,对于液体或固体参加反应的速率无影响。
【答案】 D
8.对于反应2NO+2CO??N2+2CO2,下列叙述中正确的是( )
A.使用催化剂能加快反应的速率
B.使一种反应物过量一定能提高反应的速率
C.改变压强对反应速率没有影响
D.降低温度能加快反应速率
【解析】 使用催化剂能加快反应的速率,A正确;一种反应物过量不一定能提高反应的速率,B不正确;对于气体反应物来说,改变压强能够影响反应速率,C不正确;降低温度会降低反应速率,D不正确。
【答案】 A
9.下列措施对增大反应速率明显有效的是( )
A.Al在氧气中燃烧生成Al2O3,将铝粉改为铝片
B.Fe与稀硫酸反应制取H2时,改用质量分数为98.3%的浓硫酸
C.Zn与稀硫酸反应时,适当提高溶液的温度
D.Na与水反应时增大水的用量
【解析】 A项减小了固体表面积,化学反应速率减小;B项改用98.3%浓硫酸会使铁钝化;C项升温,化学反应速率增大;D项增加水的用量不会提高化学反应速率。
【答案】 C
10.某温度时,在一个2
L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应第________分钟X、Y、Z的物质的量不再变化,X所占的体积分数为________。
(2)该反应的化学方程式为_________________。
(3)反应开始至2
min,气体X的平均反应速率为________。
(4)关于该反应的说法正确的是________。
A.增大A的浓度,可使反应加快
B.缩小容器的体积,使反应加快
C.增大容器的体积,使反应加快
D.升高温度一定使反应加快
【解析】 各物质的物质的量在2
min时不再发生变化,各物质的物质的量变化量之比等于化学反应速率之比,等于反应方程式中各物质的化学计量数之比:v(X)∶v(Y)∶v(Z)=0.3∶0.1∶0.2=3∶1∶2,由题图可知,X、Y为反应物,Z为生成物,反应的化学方程式为3X+Y??2Z。
【答案】 (1)2 38.9% (2)3X+Y??2Z
(3)0.075
mol·L-1·min-1 (4)ABD
11.(1)对于反应N2+3H2??2NH3,当其他条件不变时,只改变一个反应条件,将生成NH3的化学反应速率的变化情况填入空格里(填“增大”“减小”或“不变”):
编号
改变的条件
生成NH3的速率
①
升高温度
②
增大N2的浓度
③
使用催化剂
④
压缩体积
(2)对于反应A+B??C,下列条件的改变一定使化学反应加快的是________。
A.增加A的物质的量
B.升高体系的温度
C.减少C的物质的量
D.增加体系的压强
【解析】 (1)升高温度、增大反应物(N2)的浓度、使用催化剂、压缩体积均能增大生成NH3的化学反应速率。
(2)若A、C是固体,则增加或减少它们的物质的量,对化学反应速率无影响;若A、B、C都不是气体,则增大压强对化学反应速率无影响。
【答案】 (1)①增大 ②增大 ③增大 ④增大
(2)B
[能力提升]
12.反应C(s)+H2O(g)??CO(g)+H2(g),在一容积可变的密闭容器中进行。下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
【导学号:39700029】
A.压缩容器体积,增大体系压强
B.加入适当的催化剂
C.保持压强不变,充入惰性气体使容器容积增大
D.保持容器容积不变,充入惰性气体使体系压强增大
【解析】 压缩容器体积会增大气体浓度,增大反应速率,A有影响;使用催化剂同时改变正、逆反应速率,B有影响;保持压强不变,充入惰性气体使容器容积增大后,气体浓度均减小,减小反应速率,C有影响;保持容器容积不变,充入惰性气体使体系压强增大,但气体浓度等都没有改变,对反应速率无影响。
【答案】 D
13.将4
mol
A气体和2
mol
B气体在2
L容器中混合并在一定条件下发生如下反应2A(g)+B(g)??2C(g),若2
s后测得C的浓度为0.6
mol·L-1,现有下列几种说法,其中正确的是[已知某反应物的转化率=×100%]( )
①用物质A表示反应的平均速率为0.3
mol·L-1·s-1
②用物质B表示反应的平均速率为0.6
mol·L-1·s-1
③2
s时物质A的转化率为70%
④2
s末物质B的浓度为0.7
mol·L-1
A.①③
B.①④
C.②③
D.③④
【解析】 解题时先利用所给条件列出浓度:
2A(g)+ B(g)?? 2C(g)
起始浓度/mol·L-1 2 1 0
变化浓度/mol·L-1
0.6
0.3
0.6
2
s后的浓度/mol·L-1
2-0.6
1-0.3
0.6
依据化学反应速率的定义:
v(A)==0.3
mol·L-1·s-1,
v(B)==0.15
mol·L-1·s-1。
依据转化率的定义:
A的转化率=×100%=×100%=30%;2
s末B的浓度为0.7
mol·L-1。
【答案】 B
14.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的变化情况如图,根据图示分析实验条件,下列说法中一定不正确的是( )
A.第4组实验的反应速率最慢
B.第1组实验中盐酸的浓度大于2.5
mol·L-1
C.第2组实验中盐酸的浓度等于2.5
mol·L-1
D.第3组实验的反应温度低于30
℃
【解析】 从图中四条曲线可判断a反应最快,d反应最慢,A项正确;第1、2组实验温度和第4组相同,铁为粉末状,化学反应速率要快,故第2组实验中盐酸浓度大于或等于2.5
mol·L-1的情况均可以,第1组实验中盐酸的浓度一定大于2.5
mol·L-1,B、C项正确;若第3组实验的温度低于30
℃,在其他条件都相同的情况下反应速率应该比第4组慢,与实验事实不符,D项错误。
【答案】 D
15.对于反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,试回答下列有关问题:
(1)常选用哪些物质的浓度的变化来表示该反应的反应速率?________。
(2)4
s内,生成SO2的速率为0.4
mol·(L·s)-1时,O2减少的速率是________。
(3)测得4
s后O2的浓度为2.8
mol·L-1,则开始时O2的浓度为________。
【解析】 (1)因为FeS2、Fe2O3为固体,O2、SO2为气体,故可用O2、SO2来表示该反应的反应速率。
(2)v(O2)=v(SO2)=×0.4
mol·(L·s)-1=0.55
mol·(L·s)-1。
(3)4
s内O2的浓度减少了0.55
mol·L-1·s-1×4
s=2.2
mol·L-1,故开始时O2的浓度为2.8
mol·L-1+2.2
mol·L-1=5.0
mol·L-1。
【答案】 (1)O2、SO2
(2)0.55
mol·(L·s)-1
(3)5.0
mol·L-1学业分层测评(二十三)
化学是认识和创造物质的科学
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于
( )
A.金属的导电性强弱B.金属在地壳中的含量多少
C.金属的化合价高低
D.金属的活动性强弱
【解析】 金属的活动性越差,冶炼方法越简单,越易被人类开发利用。
【答案】 D
2.中国著名化学家侯德榜在20世纪40年代所创立的“侯氏制碱法”誉满全球,其中的“碱”指的是( )
A.氢氧化钠
B.碳酸钠
C.碳酸氢钠
D.碳酸钾
【答案】 B
3.金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法不正确的是( )
A.合金的性质与其组成金属的性质不完全相同
B.工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制得的
C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D.越活泼的金属越难冶炼
【解析】 合金的性质与其组成金属的性质不完全相同,如硬度、强度更大,熔点更低等,A项正确;因为AlCl3为共价化合物,熔融时不导电,冶炼铝应用电解Al2O3(熔融)的方法,B项错误;金属冶炼的本质就是把金属阳离子还原为金属原子,越活泼的金属,其阳离子的氧化性越弱,越难被还原,C、D项正确。
【答案】 B
4.根据酸、碱质子理论,凡能给出质子的分子或离子都是酸,凡是能结合质子的分子或离子都是碱。按照这个理论,下列微粒属于两性物质的是( )
①HS- ②CO ③H2PO ④NH3 ⑤H2S
⑥CH3COOH ⑦OH- ⑧NO
A.①④⑤
B.③⑥⑦
C.①②③
D.①③
【解析】 HS-、H2PO既可以发生电离给出质子(H+),又可以接受质子,它们属于两性物质。
【答案】 D
5.根据酸、碱质子理论,下列物质既属于酸又属于碱的是( )
A.硫酸氢钠
B.氨气
C.乙醇
D.水
【答案】 D
6.下列化工生产的原理错误的是( )
【导学号:39700065】
①可以电解熔融的氯化钠来制取金属钠;②可以将钠加入饱和氯化镁溶液中制取镁;③用电解法冶炼铝时,原料是氯化铝;④炼铁时,高炉中所发生的反应都是放热的,故无须加热。
A.②③
B.①③
C.①②③
D.②③④
【解析】 钠特别活泼,加入氯化镁溶液时,钠先与水反应生成NaOH和H2,Mg2+与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,②错;电解法冶炼铝使用的是Al2O3,③错;高炉炼铁中所发生的反应是放热反应,但仍需要高温,④错。
【答案】 D
7.NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质,除食用外,它还是一种工业原料,下列以NaCl为原料的产品(或物质)是( )
①烧碱 ②纯碱 ③金属钠 ④氯气 ⑤盐酸
A.①②③④⑤
B.①②③④
C.①②③⑤
D.①②④⑤
【解析】 从海水中得到的氯化钠,可作化工原料,工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。化学方程式分别为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,NH3+CO2+H2O+NaCl===NH4Cl+NaHCO3,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,Cl2+H22HCl。
【答案】 A
8.下列对可逆反应的认识中正确的是
( )
A.SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr与2HBr+H2SO4(浓)===Br2+SO2↑+2H2O互为可逆反应
B.既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应
C.SO2与过量的O2发生反应2SO2+O22SO3,经过足够长的时间后最终SO2全部转化为SO3
D.SO2与氧气完全反应生成2
mol
SO3,放出Q
kJ的热量,那么SO3分解生成2
mol
SO2与1
mol
O2应吸收Q
kJ的热量
【解析】 可逆反应发生的条件应相同,故A、B两项错误;可逆反应不能进行彻底,因此无论多长时间SO2都不能全部转化为SO3,两边的反应物与生成物的量在反应体系中均不能为0,所以C项错误;根据能量守恒定律知,D项正确。
【答案】 D
9.(双选)中学阶段介绍的可以采用电解法制备的物质主要有三种:一是铝的工业制备;二是氯碱工业;三是金属钠的制备。下列关于这三个工业生产的描述,错误的是( )
A.电解法制铝时,一般采用熔融的氧化铝进行电解,但也可利用相应的盐,如熔融的氯化铝
B.电解法生产铝时,需要对铝土矿进行提纯,在提纯过程中利用了氧化铝或氢氧化铝的两性
C.在氯碱工业中,电解池中的阴极产生的是NaOH和H2
D.氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl,在电解时它们的阴极都是Cl-失电子
【解析】 电解法制铝采用的是氧化铝,AlCl3为共价化合物,熔融时不电离,A错误;氯碱工业和金属钠冶炼的阴极反应式分别是2H++2e-===H2↑,2Na++2e-===2Na,D错误。
【答案】 AD
10.钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注,常温下钛不和非金属、强酸反应。红热时,却可与常见非金属单质反应。钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。目前大规模生产钛的方法是:
第一步:金红石(主要成分为TiO2)、炭粉混合,在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为_____________,
该反应的还原剂是______________。
第二步:在氩气的气氛中,用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
写出此反应的化学方程式:_______________________;
如何由上述所得产物中获取金属钛?简述步骤:____________________。
【解析】 由反应物金红石、炭粉及Cl2和产物之一TiCl4,可知另一产物为碳的氧化物,又知该气体可燃,故为CO。显然,Ti的化合价不变,氯元素的化合价降低,化合价升高的是碳元素,因而C是还原剂。镁与TiCl4反应的产物为Ti和MgCl2。因反应中镁是过量的,故在反应后的混合物中提取钛须除去镁粉和MgCl2,加足量的盐酸充分反应后过滤,将滤渣用蒸馏水洗涤即得钛。
【答案】 TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO C
TiCl4+2MgTi+2MgCl2
加入足量盐酸除去过量金属镁,过滤,并用蒸馏水洗净滤渣即得金属钛
11.写出下列反应的化学方程式
(1)NH3的催化氧化法制HNO3的有关化学方程式__________。
(2)Cl2与NaOH溶液反应制漂白液___________________。
(3)电解NaCl溶液制NaOH__________________________。
(4)电解法冶炼铝___________________。
【答案】 (1)4NH3+5O24NO+6H2O,
2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO
(2)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
(3)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
(4)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
[能力提升]
12.(双选)如图为阳离子交换膜法(只允许阳离子通过)电解饱和食盐水原理示意图,下列说法不正确的是( )
A.从E口逸出的气体是Cl2
B.从D口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性
C.标准状况下每生成22.4
L
Cl2,便产生2
mol
NaOH
D.粗盐水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等离子,精制时先加Na2CO3溶液
【解析】 Na+向阴极区迁移,H+在阴极上发生还原反应产生H2,A项错误;在阴极电解水,水导电能力弱,加入少量氢氧化钠增强其导电性,B项正确;根据电解方程式2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑知,n(Cl2)==1
mol,生成1
mol
Cl2必生成2
mol
NaOH,C项正确;精制食盐时,要先加入过量BaCl2溶液除去SO,过量的BaCl2用Na2CO3溶液除去,若先加Na2CO3溶液,后加入BaCl2溶液,则过量的Ba2+不能除去,D项错误。
【答案】 AD
13.海水占地球总储水量的97.2%,若把海水淡化和化工生产结合起来,既可解决淡水资源缺乏的问题,又可充分利用海洋资源。
(1)海水中存在大量的氯化钠,氯化钠中的金属元素位于元素周期表________族。
(2)目前,国际上使用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是将海水变成蒸气,蒸气经冷却而得高纯度淡水。由此可判断蒸馏法是________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品。反应式为食盐+H2O→NaOH+H2↑+Cl2(未配平),该反应的化学方程式是___________;
利用电解所得气体制36.5%的浓盐酸1
000
t,最少需消耗食盐________t。
【解析】 蒸馏法是利用沸点的差异,进行混合物的分离,所以应为物理变化。电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,H2与Cl2化合生成的HCl溶于水即得盐酸。按氯元素守恒,有以下关系式:2NaCl~Cl2~2HCl,n(HCl)=10×106
mol,则m(NaCl)=10×106
mol×58.5
g·mol-1=585
t。
【答案】 (1)ⅠA (2)物理变化
(3)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 585
14.我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示成如图所示:
(1)上述生产纯碱的方法称_____________________,
副产品的一种用途为______________________。
(2)写出沉淀池中发生的化学反应方程式:______________。
(3)写出上述流程中X物质的化学式是________。
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了______(填上述流程中的编号)的循环,从沉淀池中取出沉淀的操作是_______。
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加
_________________________________________________________。
(6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品。通氨气的作用有________(填字母)。
a.增大NH的浓度,使NH4Cl更多地析出
b.使NaHCO3更多地析出
c.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度
【解析】 (1)、(2)两问题为识记性题目。(3)需要在理解原理的基础上做出回答。(4)原料利用率和基本实验操作的考查。“循环操作”是提高原料利用率、解决环境污染等问题的关键思想。过滤是初中就要求掌握的基本操作。(5)是Cl-的检验,这是中学常见离子的检验。(6)实际是平衡理论的具体应用。
【答案】 (1)联合制碱法(或侯氏制碱法) 制化肥或作电解液等(其他合理答案均可)
(2)NH3+CO2+H2O+NaCl===NH4Cl+NaHCO3↓
(3)CO (4)Ⅰ 过滤
(5)稀硝酸和硝酸银溶液 (6)ac学业分层测评(二十四)
化学是社会可持续发展的基础
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.20世纪的七大技术发明中,对其他六大技术发明起推动和决定作用的是
( )
A.信息技术
B.航空、航天和导弹技术
C.化学合成和分离技术
D.生物技术
【解析】 化学合成和分离技术为信息、生物、核科学和核武器、航空、航天和导弹、激光、纳米等技术的发明提供了物质基础。
【答案】 C
2.“信息”“材料”和“能源”被称为新科技革命的三大支柱。下列有关选项不正确的是
( )
A.信息技术的发展离不开新材料的合成和应用
B.目前中美日等国掌握的陶瓷发动机技术,大大提高了发动机的能量转化效率
C.在即将到来的新能源时代,核能、太阳能、氢能将成为主要能源
D.软质隐形眼镜和航天飞船表面的高温结构陶瓷都属于有机高分子材料
【解析】 在20世纪发明的七大技术——信息技术、生物技术、核科学和核武器技术、航空、航天和导弹技术、激光技术、纳米技术、化学合成与分离技术中,化学合成与分离技术为其余六种技术提供了必需的物质基础,因此信息技术的发展离不开新材料的合成和应用。D项中航天飞船表面的高温结构陶瓷是无机非金属材料,不是有机高分子材料,故D错。
【答案】 D
3.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是
( )
A.烧杯中有铜无铁
B.烧杯中有铁无铜
C.烧杯中铁、铜都有
D.烧杯中铁、铜都无
【解析】 FeCl3可以将铁、铜氧化。由于Fe比Cu活泼,向FeCl3溶液中加入Fe粉和铜粉时,Fe粉先与Fe3+反应,待反应完后,Cu再与Fe3+反应,因此不可能出现有铁无铜的结果,因而选B。
【答案】 B
4.空气是人类生存所必需的资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是( )
A.推广使用燃煤脱硫技术,防治SO2污染
B.实施绿化工程,防治扬尘污染
C.研制开发燃料电池汽车,消除汽车尾气污染
D.加大石油、煤炭的开采速度,增加化石燃料的供应量
【解析】 增加化石燃料的供应量,只能加剧环境污染程度,不利于“蓝天工程”的建设,D项错误。
【答案】 D
5.四氯化硅还原法是当前制备较高纯度硅的一种方法,有关反应的化学方程式为SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)。下列说法合理的是( )
A.光导纤维的主要成分是硅单质
B.减小压强有利于加快化学反应速率
C.高温下,氢气的还原性强于硅
D.混入少量空气对上述反应无影响
【解析】 光导纤维的主要成分是SiO2,A错;减小压强,反应速率减小,B不正确;D项,混入空气易发生爆炸。
【答案】 C
6.“化学,让生活更美好”,下列叙述不能直接体现这一主旨的是
( )
【导学号:39700067】
A.风力发电,让能源更清洁
B.合成光纤,让通讯更快捷
C.合成药物,让人类更健康
D.环保涂料,让环境更宜居
【解析】 风力发电过程中,不涉及化学知识,不能直接体现“化学,让生活更美好”这一主题。合成光纤、合成药物、环保涂料都是通过化学方法制取的,体现了“化学,让生活更美好”这一主题。
【答案】 A
7.(双选)天然气的主要成分——CH4是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应,前者大,下面是有关天然气的几种叙述,其中正确的是
( )
A.天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源
B.等质量的CH4和CO2产生的温室效应是后者大
C.燃烧天然气也是形成酸雨的原因之一
D.CH4作为化工原料可用于合成氨、生产甲醇
【解析】 A项,天然气与煤、柴油比较,氢的质量分数高,氢燃烧无污染,是相对清洁的能源;B项,CH4的摩尔质量为16
g·mol-1较小,则温室效应大于CO2;C项,天然气燃烧不产生硫、氮的氧化物,不会生成酸雨;由CH4的用途知D正确。
【答案】 AD
8.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列措施有利于节能减排、保护环境的是( )
①加快化石燃料的开采与使用 ②研发易降解的生物农药 ③应用高效洁净的能源转化技术 ④田间焚烧秸秆 ⑤推广使用节能环保材料
A.①③⑤
B.②③⑤
C.①②④
D.②④⑤
【解析】 加快化石燃料的开采与使用不利于节能减排,田间焚烧秸秆会污染环境,故选B。
【答案】 B
9.“绿色化学”是当今社会人们提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中,理想状态是反应物中的原子全部转化为期望的产物,即原子利用率为100%。以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是( )
A.乙烯聚合为聚乙烯高分子材料
B.甲烷与氯气制备一氯甲烷
C.以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜
D.用SiO2制备高纯硅
【解析】 A项,nCH2===CH2―→?CH2—CH2?,符合题意;B项,CH4+Cl2光照,CH3Cl+HCl,CH3Cl+Cl2光照,CH2Cl2+HCl……副产物过多;C项,Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,NO2有毒,会污染环境;D项,SiO2制备高纯硅:SiO2+2CSi(粗)+2CO↑,Si(粗)+2Cl2SiCl4,SiCl4+2H2Si+4HCl,反应中生成的CO及HCl气体污染环境。
【答案】 A
10.20世纪90年代初,国际上提出“预防污染”这一概念,绿色化学是“预防污染”的基本手段,下列各项中属于绿色化学的是( )
A.处理废弃物
B.治理污染点
C.减少有毒物质排放
D.杜绝污染源
【解析】 绿色化学要求从源头上消除污染。
【答案】 D
11.在绿色化学工艺中,理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物,即原子的利用率为100%,在用CH3C≡CH合成CH2===C(CH3)COOCH3的过程中,欲使原子利用率达到最高,还需要的反应物有( )
A.CO2和H2O
B.CO和CH3OH
C.CH3OH和H2
D.CO2和H2
【解析】 根据绿色化学的含义,在生产的产品CH2===C(CH3)COOCH3与原料之间元素种类和原子数目都完全相同,即原子守恒。将生成物中各个原子个数减去反应物各个原子差值为C2H4O2,对照选项,反应物中原子数比例关系符合C2H4O2的只有B。
【答案】 B
12.飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物,颗粒很小(直径小于10-7m),不易沉降(可漂浮数小时甚至数年),它与空气中的SO2、O2接触时,SO2会部分转化为SO3,使空气酸度增加,形成酸雨。
(1)飘尘所起的主要作用是________。
A.氧化作用
B.还原作用
C.吸附作用
D.催化作用
(2)由题意,试写出形成酸雨的两个化学方程式:
_________________________________________________________,
_________________________________________________________。
(3)汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气含有氮氧化物,全世界每年排放量约5×107
kg,NO2溶于水生成________酸。
(4)酸雨可导致下列哪种危害________。
A.腐蚀建筑物
B.导致树木枯萎
C.造成洪涝灾害
D.恶化人类环境
(5)为了减少酸雨的形成,必须减少SO2的排放量,对燃料中的硫化物进行____________,对废气中的氮氧化物进行________。
【解析】 酸雨的形成主要是由SO2和NOx引起的,SO2在飘尘的催化下,被氧化成SO3,SO3溶于水形成酸雨。
【答案】 (1)D
(2)2SO2+O22SO3 SO3+H2O===H2SO4
(3)硝 (4)ABD
(5)脱硫处理 吸收利用
13.为制取硝酸铜,某同学设计了如下的四种方法:
(Ⅰ)Cu与浓硝酸反应制取硝酸铜;
(Ⅱ)Cu与稀硝酸反应制取硝酸铜;
(Ⅲ)Cu先与空气反应制取氧化铜,再与稀硝酸反应制取硝酸铜;
(Ⅳ)Cu与硝酸银溶液反应制取硝酸铜。
(1)方法(Ⅱ)中被氧化的Cu与被还原的硝酸的物质的量之比是________。
(2)“绿色化学”是当今社会人们提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中,杜绝污染源、提高原子利用率是绿色化学的重要衡量指标,试从“绿色化学”和经济效益角度考虑,大量制取硝酸铜宜采用以上第________种方法,原因是_________________________________________________________。
【解析】 在制备或合成物质时,要从“绿色化学”的两个指标出发,一是原子利用率,二是杜绝污染,实现零排放。
【答案】 (1)3∶2 (2)(Ⅲ) (Ⅰ)、(Ⅱ)中有大气污染物NO2和NO产生,且原子利用率低,方法(Ⅲ)无污染物产生,且原子利用率高,符合“绿色化学”要求,方法(Ⅳ)要消耗较贵的AgNO3溶液
[能力提升]
14.自然环境与人们的生活息息相关。下列有关环境问题的说法不正确的是
( )
A.氟利昂(CCl2F2)因破坏大气臭氧层而导致“温室效应”
B.将垃圾分类并回收利用是垃圾处理的发展方向
C.废旧电池的回收,其主要目的是为了保护环境
D.淀粉餐具被认为是有发展前景的一次性餐具,可有利于保护环境
【解析】 CO2的含量增加会导致“温室效应”,与臭氧层被破坏无关,A错误;为了保护环境,将垃圾分类并回收利用,回收废旧电池,使用可降解的淀粉餐具,B、C、D正确。
【答案】 A
15.(1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是________(填字母,可多选)。
A.CH2===CH2+HCl―→CH3CH2Cl
B.CH3CH2OH+HCl―→CH3CH2Cl+H2O
C.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
D.CH2===CHCl+H2CH3CH2Cl
由上述四个反应可归纳出,原子经济性高的是________(填反应类型)反应。
(2)有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一。ClO2是一种性能优良的消毒剂,还可将废水中少量的S2-、NO和CN-等有毒有害的还原性酸根离子氧化去除。请写出用ClO2将废水中剧毒的CN-氧化成无毒气体的离子方程式
_________________________________________________________
_________________________________________________________,
并说明该方法的优点_______________________。
【解析】 (1)有机合成原子经济性要高,即尽可能使反应物完全转化为生成物,且不生成别的杂质。从反应类型看,只有加成反应的产物为一种,最符合原子经济性的要求。所列四种制备氯乙烷的反应中,A、D均为加成反应,原子利用率最高,B、C均为取代反应,生成H2O、HCl等杂质,原子利用率偏低。
(2)要除去废水中剧毒的CN-,需要使用强氧化性的物质,而且不会造成二次污染,所选ClO2具备此特点,可以将CN-氧化为无毒的CO2和N2,同时自身被还原为Cl-,离子方程式为2ClO2+2CN-===2CO2↑+N2↑+2Cl-。
【答案】 (1)AD 加成
(2)2ClO2+2CN-===2CO2↑+N2↑+2Cl- 产生了无毒的CO2,无毒无害的N2
16.印刷电路板是由塑料和铜箔复合而成的,刻制印刷电路时要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”生成CuCl2和FeCl2,其反应的化学方程式为Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2。
(1)请在方程式中标出电子转移的方向和数目。
(2)该反应的氧化剂是________。
(3)写出FeCl3的电离方程式____________________。
(4)使用过的腐蚀液会失效,但还可以回收利用,其中有一步需要将Fe2+转化为Fe3+,下列试剂能实现上述变化的是________(填序号)。
A.氯气
B.铁 C.铜 D.稀硫酸
【解析】 使用过的腐蚀液中含有CuCl2、FeCl2和FeCl3,要想回收FeCl3溶液,首先要加入足量的铁粉将Cu2+转化为Cu,过滤后通入足量氯气将Fe2+氧化为Fe3+。学业分层测评(十三)
太阳能、生物质能和氢能的利用
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能等太阳能的转换形态),届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是
( )
A.煤、石油和天然气都属于碳素燃料
D.发展太阳能经济有助于减缓温室效应
C.太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
D.目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于太阳能文明
【解析】 煤、石油和天然气都属于含碳元素的燃料,属于碳素燃料;太阳能经济,不会产生温室气体;利用光能电池可将太阳能直接转化为电能;菠菜属于绿色植物,是通过光合作用生成的,D说法不正确。
【答案】 D
2.下列有关太阳能的利用方式以及列举的实例错误的是( )
A.直接利用太阳辐射能的基本方式有四种:光—热转换、光—电转换、光—化学能转换和光—生物质能转换
B.太阳能热水器是一种光—热转换形式
C.绿色植物进行的光合作用,是一种光—生物质能转换,它的本质是光—化学能转换
D.将电能通过用电器进行照明的过程是一种光—电能转换过程
【解析】 光—热转换、光—电转换、光—化学能转换和光—生物质能转换是太阳能利用的基本方式,它们都是把光能转换成其他形式的能量的过程。D项是将电能转换成光能的过程。
【答案】 D
3.“可燃冰”又称“天然气水合物”,它是在海底的高压、低温条件下形成的,外观像冰。1体积“可燃冰”可贮藏100~200体积的天然气。下面关于“可燃冰”的叙述不正确的是
( )
A.“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源
B.“可燃冰”是一种比较洁净的能源
C.“可燃冰”提供了水可能变成油的例证
D.“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷
【解析】 由“可燃冰”又称“天然气水合物”可知,“可燃冰”的可燃成分为天然气即CH4;由于CH4中不含N、S等可产生大气污染物的元素,故“可燃冰”可作为清洁能源;又由“1体积‘可燃冰’可贮藏100~200体积的天然气”可知,它有可能成为人类未来的重要能源;从以上分析可知,“可燃冰”并不是由H2O变化得来的,C不正确。
【答案】 C
4.氢能是一种既高效又干净的新能源,发展前景良好,用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”已达到世界先进水平,并加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括( )
①原料来源广 ②易燃烧、热值高 ③储存方便
④制备工艺廉价易行
A.①②
B.①③
C.③④
D.②④
【答案】 A
5.(2016·嘉兴高一质检)“绿色化学”要求从根本上减少乃至杜绝污染。下列对农作物收割后留下的茎秆的处理方法中,不符合“绿色化学”要求的是( )
A.就地焚烧
B.发酵后作农家肥
C.加工成精饲料
D.制造沼气
【解析】 农作物的茎秆就地焚烧会产生污染物,A项不符合“绿色化学”要求。
【答案】 A
6.“能源分类相关图”如图所示,下列四组能源选项中,全部符合图中阴影部分的能源是( )
【导学号:39700041】
A.煤炭、石油、潮汐能
B.水能、生物质能、天然气
C.太阳能、风能、沼气
D.地热能、海洋能、核能
【解析】 所列能源中属于新能源的是潮汐能、生物质能、太阳能、风能、沼气、地热能、海洋能、核能;来自太阳辐射的能源是煤炭、石油、水能、生物质能、天然气、太阳能、风能、沼气、海洋能(如海水温差能);属于可再生能源的是水能、生物质能、太阳能、风能、沼气、海洋能。
【答案】 C
7.(双选)氢气虽然是一种理想的绿色能源,但目前仍处在研究、试验阶段,还未得到广泛应用,其原因可能是( )
A.氢气虽可由水制备获得,但水资源严重匮乏
B.氢气制备耗能巨大,廉价制氢技术尚未成熟
C.氢气贮存、运输等安全技术尚未很好地解决
D.氢气燃烧产物虽无污染,但其放出热量较少
【解析】 氢气是一种放出热量多、无污染的、理想的绿色能源,但目前仍处在研究、试验阶段,不是由于水资源的原因,我国淡水资源虽不是太多,但是海水资源比较丰富,A项错;氢气可以由水制备,但是需要消耗大量的能源,且不好贮存,这是根本原因。
【答案】 BC
8.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染,同时缓解能源危机,有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是( )
A.H2O的分解反应是放热反应
B.氢能源已被普遍使用
C.2
mol
H2O具有的总能量低于2
mol
H2和1
mol
O2的能量
D.氢气不易贮存和运输,无开发利用价值
【解析】 2H2O===2H2↑+O2↑是吸热反应,说明2
mol
H2O的能量低于2
mol
H2和1
mol
O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输,所以氢能源利用并未普及,但发展前景广阔。
【答案】 C
9.美国现任总统奥巴马就环境问题公开表示,到2020年,美国将会把温室气体排放量削减到1990年水平的80%,此外美国将把新能源比重提高到30%。奥巴马还计划每年拿出150亿美元大举投资太阳能、风能和生物质能源等,并且举全国之力构建美国的低碳经济领袖地位。下列说法不正确的是
( )
A.CO2、甲烷都属于温室气体
B.用甘蔗生产的燃料乙醇属可再生能源,利用乙醇燃料不会产生温室气体
C.太阳能、风能和生物质能属于新能源
D.太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
【解析】 乙醇燃烧生成CO2,CO2为温室气体。
【答案】 B
10.阅读下面的叙述,回答有关问题。
“生物质”是指由植物或动物生命体衍生得到的物质的总称。作为人类解决能源危机重要途径之一的“生物质能”,主要指用树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量。古老的刀耕火种、烧柴做饭、烧炭取暖等粗放用能方式正在被现代科学技术所改变。
(1)下面有关“生物质能”的说法,不正确的是
( )
A.利用生物质能就是间接利用太阳能
B.生物质能源是可再生的能源
C.生物质能源是解决农村能源的主要途径
D.生物质能的缺点是严重污染环境
(2)沼气是有机废弃物(树叶、秸秆、草类及垃圾、粪便等)在隔绝空气的条件下发酵分解而成的气体,主要成分是甲烷。农村沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥。下面有关结论中,错误的是
( )
A.沼气是一种清洁的能源
B.使用沼气作能源可以保护森林
C.使用沼气给农民的生活带来了不便
D.使用沼气是对化学能的充分利用
【解析】 (1)生物质燃烧的生成物主要是CO2,对环境的污染程度较低,D错误。
(2)使用沼气能源可以减少其他能源的使用,进而保护森林。
【答案】 (1)D (2)C
11.沼气是一种廉价的能源。农村有大量的秸秆、杂草等农业废弃物,它们经微生物发酵以后,便可产生沼气,可以用来点火做饭。
(1)直接燃烧植物的枝叶是原始的取热方式,燃烧的化学反应为
_____________________。
(2)煤的主要成分是碳,写出煤和沼气中的主要成分燃烧过程的化学方程式:
____________________________________________________________;
____________________________________________________________。
其中对环境污染小的一种燃料是________________________________。
(3)我国农村大约有700万个沼气池,试说明使用沼气池有哪些优点?
答:_______________。
若建立沼气发电站,可以实现把________能转化为电能。
【解析】 将植物的秸秆、叶、根等转化为沼气,既扩大肥源,又改善农村的卫生条件,而且燃料的利用率得以提高,还可以将生物质能转化为电能。
【答案】 (1)(C6H10O5)n+6nO26nCO2+5nH2O
(2)C+O2CO2、CH4+2O2CO2+2H2O 沼气
(3)使用沼气池可使粪肥熟化、提高肥效、降低农业生产成本;可解决农村能源问题,改善卫生条件;可替代煤,减少大气中的粉尘和酸雨的形成,减少环境污染(合理答案即可) 生物质12.阅读材料,回答问题:
(1)某无色液体A,在通电条件下能生成无色气体B和C,B能使带火星的木条复燃,C能在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰且只生成A。A中所含的化学键是________。
(2)能源可分为一次能源和二次能源。自然界以现存形式提供的能源称为一次能源;需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源。你认为C作为能源应称________次能源。有人认为气体C是一种优质能源,你认为C作为能源最突出的优点是________。
(3)若已知1
g气体C燃烧生成液体A时放出142.9
kJ热量,试写出其燃烧的热化学方程式_________________。
【解析】 (1)根据题中条件可以判断:无色液体A是水,1个水分子中含有2个H—O共价键;B是氧气,C是氢气。(2)自然界中没有氢气,需要用其他物质为原料进行制备,所以氢气属于二次能源;氢能作为燃料的优点是:来源丰富(水),单位质量的氢燃烧时产生的热量多,最突出的优点是氢气燃烧的唯一产物是水,燃烧后不产生污染。(3)2
mol氢气(4
g)完全燃烧生成液体水时放出的热量为4×142.9
kJ=571.6
kJ,其ΔH=-571.6
kJ·mol-1。
【答案】 (1)共价键 (2)二 无污染
(3)2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-571.6
kJ·mol-1
[能力提升]
13.可再生能源是我国重要的能源资源,在满足能源需求、改变能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用。应用太阳能光伏发电技术,是实现节能减排的一项重要措施。
下列有关分析不正确的是( )
A.风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源
B.推广可再生能源有利于经济可持续发展
C.上图是太阳能光伏电池原理图,图中A极为正极
D.光伏电池能量转化方式是太阳能直接转化变为电能
【解析】 A、B说法正确;由图中的电流方向可知,A极应为负极,C不正确;光伏电池发电是将光能直接转化为电能,D正确。
【答案】 C
14.(双选)已知反应Na2SO4·10H2ONa2SO4·nH2O+(10-n)H2O。有人将装有芒硝(Na2SO4·10H2O)的密闭聚乙烯管安装在房屋的外墙内就能达到白天蓄热使室内保持低温度;晚上把白天所蓄热量放出,使室内保持温暖。以下说法正确的是( )
A.白天将太阳能转化为化学能
B.白天将化学能转化为太阳能
C.晚上将化学能转化为热能
D.晚上将热能转化为化学能
【解析】 白天Na2SO4·10H2O吸收太阳能失去水生成Na2SO4·nH2O,转化为化学能蓄存起来,A项正确;晚上Na2SO4·nH2O结合H2O重新生成Na2SO4·10H2O放出热量,化学能转化为热能,C项正确。
【答案】 AC
15.某人设想利用下述反应的联合与循环来生产能解决目前环境和能源问题的某种物质:
3FeCl2+4H2O(g)Fe3O4+6HCl+H2;
4Fe3O4+12Cl2+12HCl12FeCl3+6H2O+5O2;
6FeCl36FeCl2+3Cl2↑。
试回答下列问题:
(1)该人欲生产的这种物质是________。
(2)从化学原理来看这种生产的实质是________。
(3)若生产条件和设备均很理想,在生产过程中只需添加的原料是________。
【解析】 从三个反应的产物来看,能够解决目前环境和能源问题的物质是氢气,所以该反应是用来制备氢气的。又因为这三个反应是“联合与循环”生产氢气的,所以可以将三个方程式叠加,可得总的化学方程式为2H2O===2H2↑+O2↑,故产物为H2和O2,其中H2能解决目前环境和能源问题;FeCl2和Cl2作催化剂,HCl、Fe3O4和FeCl3是中间产物。
【答案】 (1)H2 (2)使水分解为氢气和氧气 (3)水(共28张PPT)
知识点
学业分层测评
三
种
能
源
的
利
用
葡萄糖
淀粉
纤维素
光能
化学
葡萄糖
CO2和H2O
植物
农业废弃物
油料植物
甲烷
可燃气体
多
广
污染
太阳能
蓝绿藻
贮氢
含义
实例
一次能源
直接从自然界中取得的能源
流水、风力、煤、石油、天然气
二次能源
一次能源经加工、转换得到的能源
电力、蒸汽
学业分层测评(十三)
点击图标进入…
学习目标导航
实例
能量转化方
光合作用
光能转化为化学能
直接太阳能热水器
光能转化为
利用太阳能电池
光能转化为
光解水制氢气
光能转化
化石燃料
太阳能间接转化为
曰接
太阳能间接转化为
利用水力发电
和
热能
电能
化学能
化学能
机械能电能
知识点
用于燃料电池,
转化为能
/BOk电,能转化为能
H2、O2
燃烧,释放热能
使用催化剂利用
分解水
化学能
电
电
化学
太阳能
W目(共33张PPT)
知识点一
知识点二
学业分层测评
化
学
反
应
速
率
的
含
义
与
计
算
影
响
化
学
反
应
速
率
的
因
素
反应物的性质
③>②>①
越高
越快
②、③>①
加快
②>①
越大
外
界
条
件
浓度
其他条件不变时,增大(减小)反应物(或生成物)的浓度,反应速率加快(减慢)
固体和纯液体的浓度可认为是常数,因此改变固体或纯液体的量不影响反应速率
压强
温度一定时,对于有气体参加的反应,增大(减小)压强,反应速率加快(减慢)
①改变压强,实际上是改变气体的体积,使气体的浓度改变,从而使反应速率改变;②压强不影响液体或固体之间的反应速率
温度
升高(或降低)反应温度,反应速率加快(或减慢)
通常每升高10
℃,反应速率增大到原来的2~4倍
催化剂
同等程度地改变正逆反应速率
如向H2O2溶液中加入少量MnO2,产生O2的速率加快
反应物颗
粒的大小
将块状固体粉碎等能加快反应速率
大理石粉与盐酸反应比大理石块更剧烈
学业分层测评(八)
点击图标进入…
学习目标导航
意义)—衡量化学反应
的物理量
定义)—单位时间内反应物浓度的或生成物
浓度的
表达式
单位)mol(L)或mol(L·min)1
进行快慢
减
知识点
知识点(②
口
码上扫一扫
看精彩微课
浓度)反应物的浓度越大,反应速率越
压强)对于有气体参加的反应,压强越大,反应速率越
温度)反应的温度越高,反应速率越
催化剂)加入催化剂能够显著地反应速率
其他)如反应物颗粒越小,接触面积越大,反应速率越
大
大
增大
W目(共9张PPT)
专题综合测评
专题综合测评(二)
点击图标进入…
义量化学反应进行的①
表示方法单位时间内反应物浓度
或生成物浓度的③
表示计算
单位
同一化学反应中各物质的反应速率之比
等于⑥
也等于各物质的浓度
算
变化之比
内因
浓度⑧
反应速率越大
→温度越高,反应速率⑨
外因压强越大,气体反应的反应速率
→催化剂可以①
反应速率
接触面积越大,反应速率越快
光波、电磁波、超声波、溶剂等
W目(共29张PPT)
知识点一
知识点二
学业分层测评
化
学
反
应
的
限
度
同一条件
逆反应方向
限度
不能
可逆
正反应速率
逆反应速率
不再发生变化
动态
不变
被破坏
新的平衡状态
化
学
平
衡
状
态
的
判
定
学业分层测评(九)
点击图标进入…
学习目标导航
知识点
反应物
反应开始时
生成物
反应物
反应过程中
生成物
反应物
生成物
反应平衡时」
最大最大
减小
减小
增大增大
不变
知识点(②
实验
层清液
操作
试管
液体分层
实验
溶液变为
现象包(上层色
下层色
易溶
层清液中含
实离子方程式
于CCl,等有
说明①中反应
机溶剂中
W目学业分层测评(九) 化学反应的限度
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.下列各组反应中,不属于可逆反应的是( )
A.N2+3H22NH3和2NH3N2+3H2
B.H2+I22HI和2HIH2+I2
C.2H2+O22H2O和2H2O2H2↑+O2↑
D.2SO2+O22SO3和2SO32SO2+O2
【答案】 C
2.下列反应体系中,不属于可逆反应的是( )
A.Cl2溶解于水
B.氨气溶解于水
C.工业合成氨
D.Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3和2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
【解析】 A项,Cl2溶于水存在反应:Cl2+H2O??HCl+HClO;B项,NH3溶于水存在反应:NH3+H2O??NH3·H2O;C项,N2+3H22NH3;D项,两反应的条件不同,不是可逆反应。
【答案】 D
3.对于可逆反应2SO2+O22SO3,在混合气体中充入一定量18O2,足够长的时间后,18O原子( )
A.只存在于O2中
B.只存在于SO3和O2中
C.只存在于SO2和O2中
D.存在于SO2、SO3和O2中
【答案】 D
4.在5
mL
0.1
mol·L-1KI溶液中滴加0.1
mol·L-1
FeCl3溶液5~6滴后,再进行下列实验,其中可证明FeCl3溶液和KI溶液的反应是可逆反应的实验是( )
A.再滴加AgNO3溶液,观察是否有AgI沉淀产生
B.加入CCl4振荡后,观察下层液体颜色
C.加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加AgNO3溶液,观察是否有AgCl沉淀产生
D.加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加KSCN溶液,观察是否有血红色
【解析】 反应本质为2Fe3++2I-===2Fe2++I2,故Cl-未参与反应,B、C不正确;因反应中I-过量故A不正确。
【答案】 D
5.在一定条件下,向某容器中充入N2和H2合成NH3。以下叙述错误的是
( )
A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后减小为零
C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后保持恒定
D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后与逆反应速率相等且都保持恒定
【解析】 随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,一段时间后,反应达到平衡状态,但此时反应并没有停止,只不过v正=v逆≠0,故B项错误。
【答案】 B
6.下列对化学反应速率与化学反应限度的叙述,不正确的是( )
A.当化学反应达到最大限度时反应速率为0
B.同一化学反应,若反应条件不同,限度可能不同
C.化学反应的限度影响了反应物在该条件下的最大转化率
D.反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素
【解析】 化学反应达到最大限度时,即达到了化学平衡状态;该状态是动态平衡,化学反应速率不为0。
【答案】 A
7.在一定温度下的定容密闭容器中,当物质的下列物理量不再变化时,不能表明反应:A(s)+2B(g)??C(g)+D(g)已达平衡的是( )
【导学号:39700031】
A.混合气体的压强
B.混合气体的密度
C.B的物质的量浓度
D.混合气体的平均相对分子质量
【解析】 A为固态,反应前后气体物质的量不变,则反应容器内的压强始终不变,A项不能确定反应是否达到平衡状态;B项,ρ=,V不变,则只有气体的总质量m不变时,ρ才不变,因而ρ不变时,可确定反应已达到平衡状态;C项,B的物质的量浓度不变时可确定反应已达到平衡状态;D项,平均相对分子质量数值上等于平均摩尔质量,=,要使不再变化,则只有气体的总质量m(气)不再变化,则反应达平衡状态。
【答案】 A
8.(双选)在一定温度下,向a
L密闭容器中加入1
mol
X气体和2
mol
Y气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g)??2Z(g),此反应达到平衡状态的标志是( )
A.容器内压强不随时间变化
B.容器内各物质的浓度不随时间变化
C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2
D.单位时间消耗0.1
mol
X同时生成0.2
mol
Z
【解析】 因该反应方程式两边气体分子数不等,故容器内压强不随时间变化时,各物质的物质的量不再改变,即各物质浓度不再改变,则只有A、B均能说明反应达到平衡状态。
【答案】 AB
9.CO和H2在一定条件下可以合成乙醇:2CO(g)+4H2(g)??CH3CH2OH(g)+H2O(g),下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是( )
A.CO全部转化为乙醇
B.正反应和逆反应的化学反应速率均为零
C.CO和H2以1∶2的物质的量之比反应生成乙醇
D.反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化
【解析】 可逆反应的最大限度即化学平衡,对于可逆反应,反应不能进行到底,所以A不正确;化学平衡为动态平衡,正、逆反应速率相等且不为零,B项不正确;C项不能说明正、逆反应速率相等,不正确。
【答案】 D
10.在2
L容器中有3种物质进行反应,X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图所示,反应在t时刻达到平衡。
(1)该反应的化学方程式是__________________________________。
(2)反应起始至t时刻,Y的平均反应速率是__________________。
(3)关于该反应的说法正确的是________。
A.到达t时刻该反应已停止
B.在t时刻之前X的消耗速率大于它的生成速率
C.在t时刻正反应速率等于逆反应速率
D.在t时刻达到平衡是因为此时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等
【解析】 (1)由图像知,从0~t时刻,n(X)减小,n(Y)增大,n(Z)增大,可以确定X为反应物,Y、Z为生成物,Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=0.8∶1.2∶0.4=2∶3∶1,故该反应的化学方程式为2X??3Y+Z。
(2)v(Y)===
=
mol·(L·min)-1。
(3)化学平衡是一种动态平衡,故A错;在t时刻之前,可逆反应尚未达到化学平衡,此时v正(X)>v逆(X),故B对;在t时刻,可逆反应已达化学平衡,此时正、逆反应速率相等,故C对;在t时刻达到化学平衡是因为此时反应混合物中各组分的浓度不再变化,故D错。
【答案】 (1)2X??3Y+Z
(2)
mol·(L·min)-1
(3)BC
11.t
℃时,将2
mol
SO2和1
mol
O2通入体积为2
L的恒温、恒容密闭容器中,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g),2
min时反应达到化学平衡,此时测得反应物O2还剩余0.8
mol,请填写下列空白:
(1)从反应开始到化学平衡,生成SO3的平均反应速率为________。
(2)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是________(填标号,下同)。
A.容器内压强不再发生变化
B.SO2的体积分数不再发生变化
C.容器内气体原子总数不再发生变化
D.相同时间内消耗2n
mol
SO2的同时消耗n
mol
O2
E.相同时间内消耗2n
mol
SO2的同时生成n
mol
O2
【解析】
2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g)
起始浓度(mol·L-1) 1
0.5
0
转化浓度(mol·L-1) 0.2
0.1
0.2
平衡浓度(mol·L-1) 0.8
0.4
0.2
v(SO3)==0.1
mol·(L·min)-1。
【答案】 (1)0.1
mol·(L·min)-1 (2)ABE
[能力提升]
12.在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示,下列表述正确的是( )
A.反应的化学方程式为2M??N
B.t2时,正、逆反应速率相等,达到平衡
C.t3时,正反应速率大于逆反应速率
D.t1时,N的浓度是M浓度的2倍
【解析】 从曲线变化的趋势看,n(N)逐渐减小,n(M)逐渐增加。当t=0时,n(M)、n(N)均不为0,分别为2
mol、8
mol;t1时N由8
mol减至6
mol,减少2
mol,M增加1
mol,说明M、N之间的反应可表示为2N??M;t1时M为3
mol,N为6
mol,即N的浓度为M的2倍;t2时M、N两物质的物质的量相等,且为4
mol,并非正、逆反应速率相等;t3时,M、N的物质的量不随时间改变,是化学平衡的特征,说明正、逆反应速率相等。
【答案】 D
13.一定条件下,可逆反应2A??B+3C在四种状态中处于平衡状态的是( )
正反应速率
逆反应速率
A
vA=2
mol·(L·min)-1
vB=2
mol·(L·min)-1
B
vA=2
mol·(L·min)-1
vC=2
mol·(L·min)-1
C
vA=1
mol·(L·min)-1
vB=2
mol·(L·min)-1
D
vA=1
mol·(L·min)-1
vC=1.5
mol·(L·min)-1
【解析】 正反应速率和逆反应速率相等时,化学反应达到平衡状态。通过化学方程式中的化学计量数进行变换比较,A项,vA=2
mol·(L·min)-1,则vB=1
mol·(L·min)-1;B项,vA=2
mol·(L·min)-1,则vC=3
mol·(L·min)-1;C项,vA=1
mol·(L·min)-1,则vB=0.5
mol·(L·min)-1。
【答案】 D
14.在某一容积为5
L的密闭容器内,加入0.2
mol的CO和0.2
mol的H2O,在催化剂存在的条件下高温加热,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g)。反应中CO2的浓度随时间变化情况如图:
(1)根据图中数据,反应开始至达到平衡时,CO的化学反应速率为________________,反应达平衡时,c(H2)=________。
(2)判断该反应达到平衡的依据是________(填序号)。
①CO减少的速率和CO2减少的速率相等
②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等
③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
【解析】 (1)由图分析10
min达到平衡,CO2的浓度增加了0.03
mol·L-1,则CO浓度减小0.03
mol·L-1所以v(CO)==0.003
mol·(L·min)-1,由于起始时,H2浓度为0,所以达到平衡时c(H2)=0.03
mol·L-1;
(2)CO减少的速率是正反应速率,CO2减少的速率是逆反应速率,可作为判断化学平衡的依据。
【答案】 (1)0.003
mol·(L·min)-1 0.03
mol·L-1
(2)①③
15.在2
L密闭容器内,800
℃时反应2NO(g)+O2(g)??2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表所示:
时间/(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)/(mol)
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)在第5
s时,NO的转化率为________。
(2)如图中表示NO2变化曲线的是________。用O2表示0~2
s内该反应的平均速率v=________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a.v(NO2)=2v(O2)
b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2)
d.容器内密度保持不变
【解析】 (1)由题数据知,5
s时,NO的转化率为×100%=65%。
(2)由平衡体系2NO(g)+O2(g)??2NO2(g)知,NO2为生成物,在0
s时,c(NO2)=0
mol·L-1,随反应的进行,c(NO2)逐渐增大,当达到平衡时,c(NO2)=-=0.006
5
mol·L-1,故表示NO2变化曲线的为b。
v(NO)====0.003
mol·(L·s)-1,
则v(O2)=v(NO)=0.001
5
mol·(L·s)-1。
(3)a项中未指明正、逆反应速率,故无法说明该反应是否达到平衡状态;由于该反应是前后气体体积不相等的反应,当容器内压强保持不变时,说明该反应已达到平衡状态,故b项正确;c项中已说明正、逆反应速率相等,故说明该反应已达到平衡状态;由于气体总质量不变,气体总体积也不变,因此,无论该反应是否达到平衡,容器内密度总保持不变,故d项无法说明该反应是否达到平衡状态。
【答案】 (1)65%
(2)b 1.5×10-3
mol·(L·s)-1
(3)b、c(共31张PPT)
知识点一
知识点二
学业分层测评
电
解
原
理
电
解
应
用
与
两
池
比
较
内容
原电池
电解池
能量转化
化学能→电能
电能→化学能
形成条件
①活动性不同的两电极(连接);②电解质溶液(电极插入其中并与电极发生反应);③形成闭合回路
①两电极连接直流电源;②两电极插入电解质溶液;③形成闭合回路
电极
负极:较活泼金属,发生氧化反应;
正极:较不活泼金属(或能导电的非金属),发生还原反应
阴极:与电源负极相连,发生还原反应;
阳极:与电源正极相连,发生氧化反应
电子流向
负极→导线→正极
负极→阴极,
阳极→正极
阴、阳离子移向
阴离子→负极
阳离子→正极
阴离子→阳极
阳离子→阴极
学业分层测评(十二)
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定义:将能转化为能的装置
阴极一连接电源的极,发生反应
解池
阳极一连接电源的极,发生反应
离子移向:阴离子移向极,阳离子移向极
子移向:电子流入极,电子流出极
流方向:电流流入极,流出极
电
化学
负正
还原
氧化
阳
阳
阴
实例电解
电解饱和食盐水、电解水、电解A,O2的化学方程式分
知识点
通
通
知识点(②
实验
装置
阴极
实验
现象阳极:产生气体,湿润的淀粉碘化
钾试纸
阴极
反应
方程式/阳极
总反应
移向
能量
转化
流直流电源
电
方
e
C
硫酸铜溶液
W目学业分层测评(十二) 电能转化为化学能
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.下列说法中,不能用电解原理说明问题的是( )
A.电解是把电能转变成化学能
B.电解是把化学能转变成电能
C.电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化
D.任何溶液被电解时,必然导致氧化还原反应的发生
【解析】 从能量角度看,电解是把电能转变成化学能的过程,故A对B错。电解质溶液的导电过程,必将伴随着两个电极上氧化还原反应的发生,同时生成新的物质,故C、D对。
【答案】 B
2.在原电池和电解池的电极上所发生的反应,属于氧化反应的是( )
A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应
B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应
C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应
D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应
【解析】 原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应为氧化反应,原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应为还原反应。
【答案】 C
3.(2013·北京高考)用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图)。下列分析正确的是( )
A.a端是直流电源的负极
B.通电使CuCl2发生电离
C.阳极上发生的反应:Cu2++2e-===Cu
D.通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体
【解析】 可利用电解质溶液中离子的移动方向判断出电源的正负极,并写出电极反应式和反应现象。
A.铜离子应移向阴极,则a为负极。B.CuCl2发生电离是在水分子的作用下完成的,并非通电才能发生。C.反应Cu2++2e-===Cu应在阴极上发生,阳极上发生的反应应为2Cl--2e-===Cl2↑。D.通电一段时间后,应在阳极附近观察到黄绿色气体。
【答案】 A
4.如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置,通电后在石墨电极a和b附近分别滴加石蕊溶液,下列实验现象正确的是
( )
A.逸出气体的体积:a电极的小于b电极的
B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体
C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色
D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色
【解析】 在b电极上:4OH--4e-===2H2O+O2↑,在a电极上:2H++2e-===H2↑,所以产生的气体体积a电极大于b电极;两种气体均为无色无味的气体;由于a电极上H+放电,所以a电极附近的c(OH-)>c(H+),滴加石蕊试液a电极附近变蓝色,同理,b电极附近变红色。
【答案】 D
5.如图,电解用粗盐(含Mg2+、Ca2+、SO等杂质)配制的食盐水,以下说法正确的是( )
A.a是电解池的正极
B.a电极上发生还原反应
C.b电极附近有白色沉淀出现
D.b电极上有黄绿色气体产生
【解析】 a为阳极,发生氧化反应;b为阴极,2H++2e-===H2↑,产生OH-,与Mg2+形成沉淀。
【答案】 C
6.下列说法正确的是( )
【导学号:39700039】
A.电解熔融氧化铝制取金属铝,氧化铝只被还原
B.电解熔融NaCl制Na,Na在阴极得到
C.电解水时,在相同条件下,阳极和阴极产生的气体体积比为2∶1
D.电解食盐水制H2、Cl2的过程是把化学能转变为电能的过程
【解析】 Al2O3既被氧化也被还原,A错。NaCl―→Na,Na得电子,所以钠在阴极得到,B正确。电解水时,阳极上产生O2,阴极上产生H2,而V(O2)∶V(H2)=1∶2,C错。电解过程是电能转化为化学能的过程,D错。
【答案】 B
7.下列关于电解NaCl水溶液的叙述正确的是
( )
A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠
B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色
C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色
D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性
【解析】 电解食盐水时,阳极反应为2Cl--2e-===Cl2↑,阴极反应为2H++2e-===H2↑,总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。对照选项分析,A错误;阳极附近的溶液中会溶有少量的Cl2,滴加KI溶液后发生反应:Cl2+2I-===I2+2Cl-,溶液呈棕色,B正确;阴极附近产生大量的OH-,滴加酚酞试液后变红色,C错误;电解后有NaOH生成,溶液呈碱性,D错误。
【答案】 B
8.用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是
( )
A.用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片
B.用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片
C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物
D.用带火星的木条检验阳极产物
【解析】 由精炼铜原理知提取铜应该用纯铜做阴极,A错误,B正确;若阳极为惰性电极,则阳极氯离子失电子生成Cl2,应该用氢氧化钠溶液吸收,C、D错误。
【答案】 B
9.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是( )
A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变
B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小
C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2
D.电解氯化铜溶液在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1
【解析】 电解稀硫酸溶液,实质是电解水,硫酸溶液浓度增大,溶液pH减小;电解稀氢氧化钠溶液,也是电解水,NaOH溶液浓度增大,故溶液pH增大;电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物分别是H2和O2,两者的物质的量之比为2∶1,而不是1∶2;电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物分别是Cu和Cl2,两者的物质的量之比为1∶1。
【答案】 D
10.如图所示,A、B两个装置中的两个烧杯分别盛有足量的CuCl2溶液。
(1)A、B两个装置中属于原电池的是________(填标号,下同),属于电解池的是________。
(2)A池中Zn是________极,发生________反应(填“氧化”或“还原”,下同)电极反应式为_____________;
Cu是________极,发生____________反应,电极反应式为___________,A中总反应的化学方程式为_________。
(3)B池中C是________极,发生________反应,电极反应式为________;
Pt是________极,发生____________反应,电极反应式为__________,B池中总反应的化学方程式为___________。
【解析】 注意B装置电极材料Pt为惰性电极。
【答案】 (1)A B
(2)负 氧化 Zn-2e-===Zn2+ 正 还原 Cu2++2e-===Cu Zn+CuCl2===Cu+ZnCl2
(3)阴 还原 Cu2++2e-===Cu 阳 氧化 2Cl--2e-===Cl2↑ CuCl2Cu+Cl2↑
11.电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:
①电解池中X极上的电极反应式为______________,
在X极附近观察到的现象是_______________。
②Y电极上的电极反应式为__________________________,
检验该电极反应产物的方法及现象是___________________。
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:
①X电极的材料是________,电极反应式是___________________。
②Y电极的材料是______________,
电极反应式是_____________________。
(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
【解析】 (1)①依题意可知道是氯碱工业的原理,由电源的正、负极可判断,X为阴极,电极反应式为2H++2e-===H2↑,由于H+不断减少,溶液中OH-增多,滴入酚酞溶液会变红。②Y为阳极,电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑,氯气可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
(2)用电解方法精炼粗铜,要求纯铜作阴极,即X极,电极反应式为Cu2++2e-===Cu;粗铜作阳极,即Y极,电极反应式为Cu-2e-===Cu2+。
【答案】 (1)①2H++2e-===H2↑ 放出气体、溶液变红色
②2Cl--2e-===Cl2↑ 把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色
(2)①纯铜 Cu2++2e-===Cu
②粗铜 Cu-2e-===Cu2+
[能力提升]
12.图中,两电极上发生的电极反应为a极:Cu2++2e-===Cu;b极:Fe-2e-===Fe2+,下列说法中不正确的是( )
A.该装置可能是电解池
B.a极上一定发生还原反应
C.a、b可能是同种电极材料
D.该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能
【解析】 根据电极反应,该装置可能是原电池,a为正极,b为负极,化学能转化为电能;该装置也可能是电解池,a极为阴极,发生还原反应,b为阳极,电能转化为化学能。
【答案】 D
13.用如图所示的装置进行电化学实验。下列有关描述错误的是( )
A.若X为锌棒,开关K置于M处,可以减缓铁的腐蚀
B.若X为锌棒,开关K置于M处,电子从X经导线流向铁极
C.若X为粗铜棒(含Fe、Zn、Ag),开关K置于N处,电解质溶液为CuSO4溶液,电解后,Fe、Zn、Ag等杂质沉降在X电极形成阳极泥
D.若X为粗铜棒(含Fe、Zn、Ag),开关K置于N处,电解质溶液为CuSO4溶液,铁极发生还原反应
【解析】 X为锌棒,开关K置于M处时,为原电池,锌比铁活泼作负极,可减缓铁的腐蚀,电子从负极(X极)经导线流向正极(铁极),A、B项正确;若X为粗铜棒(含Fe、Zn、Ag),开关K置于N处,电解质溶液为CuSO4溶液,为电镀池,铁极与电源负极相连,为阴极,发生还原反应,D项正确;阳极Fe、Zn先于铜放电,Ag不放电,形成阳极泥,C项错误。
【答案】 C
14.如下图所示,a是石墨棒、b是铜棒,下列叙述正确的是( )
A.烧杯中铜棒是阳极,发生氧化反应,b是阴极,发生还原反应
B.装置工作时,硫酸铜溶液中c(Cu2+)不变
C.往滤纸上滴加酚酞试液,b极附近颜色变红
D.b极附近会生成蓝色固体
【解析】 铜、锌和CuSO4溶液构成原电池,铜为正极,发生还原反应电极反应为Cu2++2e-===Cu,故A、B错误;b与电源负极(Zn)相连,故为阴极,电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,滴加酚酞会变红,C正确。
【答案】 C
15.从Cu2+、Na+、SO、Cl-四种离子中恰当地组成电解质,按下列要求进行电解:
(1)以碳棒为电极,使电解质质量减小,水量不变,进行电解,应采用的电解质是________。
(2)以碳棒为电极,使电解质质量不变,水量减少,进行电解,则采用的电解质是________。
(3)以碳棒为阳极,铁棒为阴极,使电解质和水量都减少,进行电解,则电解质是________。
【解析】 阳极都为惰性电极,(1)中相当于电解溶液中的电解质;(2)相当于电解水;(3)中既电解溶质又电解水。
【答案】 (1)CuCl2 (2)Na2SO4 (3)NaCl、CuSO4(共45张PPT)
知识点一
知识点二
学业分层测评
化
学
能
转
化
为
电
能
化学
电
H+和OH-
氧气
碳
失去
电解质溶液
失去
氧化
化
学
电
源
和
原
电
池
原
理
的
应
用
能量转化率
一次
二次
Zn
氧化
H2
O2
学业分层测评(十一)
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装置
Zn电极
电极
现象
锌片
铜
得失电子
负极判断
子流向
流
电极反应式
总反应式
Zn
+2
Z
知识点
逐渐溶解
产生气泡
失电子
得电子
负极
正极
流出
知识点(②
A
B
C
1)依据:负极反应为还原剂-ne
氧化产物
极
极反应为氧化剂+ne
反产物
实例:负极反应为Z
极反应为2
1)负极:Z
材料
2)正极:Cu或C(比Zn的活动性差
及解
属或
非金属
3)电解质溶液:稀硫酸
溶液
装置图
W目