2019-2020年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 真題匯編 F單元 化學(xué)反應(yīng)與能量 蘇教版.doc

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2019-2020年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 真題匯編 F單元 化學(xué)反應(yīng)與能量 蘇教版 F1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 8．F1 F2[xx江蘇卷] 通過以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說法正確的是(　　) ①太陽光催化分解水制氫：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋571.6 kJmol－1 ②焦炭與水反應(yīng)制氫：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2＝＋131.3 kJmol－1 ③甲烷與水反應(yīng)制氫：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH3＝＋206.1 kJmol－1 A．反應(yīng)①中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．反應(yīng)②為放熱反應(yīng) C．反應(yīng)③使用催化劑，ΔH3減小 D．反應(yīng)CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝＋74.8 kJmol－1 8．D　[解析] 反應(yīng)①是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)②的焓變?yōu)檎?，屬于吸熱反?yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；催化劑只能降低反應(yīng)的活化能，但不會改變反應(yīng)的焓變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律可知，“反應(yīng)③－反應(yīng)②”得所求的反應(yīng)，則焓變ΔH＝＋206.1 kJmol－1－131.3 kJmol－1＝＋74.8 kJmol－1，D項(xiàng)正確。 10．F1 G3 H1 H2[xx江蘇卷] 下列圖示與對應(yīng)的敘述不相符合的是(　　) 圖0－0 A．圖甲表示燃料燃燒反應(yīng)的能量變化 B．圖乙表示酶催化反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)溫度的變化 C．圖丙表示弱電解質(zhì)在水中建立電離平衡的過程 D．圖丁表示強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸的滴定曲線 10．A　[解析] 燃燒反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)，圖甲中生成物的能量大于反應(yīng)物的能量，表示的是吸熱反應(yīng)，與敘述不符；酶在特定溫度下的催化效果最好，如果溫度過高，酶會失去活性，反應(yīng)速率反而減小，圖示與敘述相符；弱電解質(zhì)電離時(shí)，開始時(shí)分子變成離子速率最大，而離子變成分子速率最小，當(dāng)二者速率相等時(shí)，則建立了電離平衡，圖示與敘述相符；在強(qiáng)酸中滴入強(qiáng)堿，pH不斷增大，當(dāng)接近滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液的pH會發(fā)生突變，圖示與敘述相符。 3．F1、F3、G1、G2、H5[xx天津卷] 下列敘述正確的是(　　) A．使用催化劑能夠降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH) B．金屬發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，被腐蝕的速率和氧氣濃度無關(guān) C．原電池中發(fā)生的反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，該電池仍有電流產(chǎn)生 D．在同濃度的鹽酸中，ZnS可溶而CuS不溶，說明CuS的溶解度比ZnS的小 3．D　[解析] 催化劑只能改變反應(yīng)速率而不能改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬發(fā)生吸氧腐蝕的速率與氧氣的濃度有關(guān)，濃度越大，被腐蝕的速率越大，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；原電池反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，該電池就沒有電流產(chǎn)生了，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；在同濃度的鹽酸中，氫離子的濃度相同，CuS不溶而ZnS可溶，說明CuS的溶解度比ZnS的小，D項(xiàng)正確。 7．C5、F1、F3[xx浙江卷] 下列說法不正確的是(　　) A．儲熱材料是一類重要的能量存儲物質(zhì)，單位質(zhì)量的儲熱材料在發(fā)生熔融或結(jié)晶時(shí)會吸收或釋放較大的熱量 B．Ge(32號元素)的單晶可以作為光電轉(zhuǎn)換材料用于太陽能電池 C．Ba2＋濃度較高時(shí)危害健康，但BaSO4可服入體內(nèi)，作為造影劑用于X－射線檢查腸胃道疾病 D．納米鐵粉可以高效地去除被污染水體中的Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等重金屬離子，其本質(zhì)是納米鐵粉對重金屬離子較強(qiáng)的物理吸附 7．D　[解析] 儲熱材料熔融時(shí)吸熱，結(jié)晶時(shí)放熱，A項(xiàng)正確；光電轉(zhuǎn)換材料可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，B項(xiàng)正確；BaSO4為鋇餐，與胃酸不反應(yīng)，C項(xiàng)正確；納米鐵粉與水體中的重金屬離子發(fā)生置換反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 10．F1 G2[xx上海卷] 一定條件下，某容器中各微粒在反應(yīng)前后變化的示意圖如下，其中和代表不同元素的原子。 圖0 關(guān)于此反應(yīng)說法錯(cuò)誤的是(　　) A．一定屬于吸熱反應(yīng) B．一定屬于可逆反應(yīng) C．一定屬于氧化還原反應(yīng) D．一定屬于分解反應(yīng) 10．A　[解析] 根據(jù)題意，反應(yīng)前后有剩余，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，B項(xiàng)正確；反應(yīng)的方程式為22＋，該反應(yīng)為有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)，必定屬于氧化還原反應(yīng)，C、D項(xiàng)正確；從圖中并不能判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。 28．F1、F2、F3、G2、G4[xx浙江卷] 催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生兩個(gè)平行反應(yīng)，分別生成CH3OH和CO。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－53.7 kJmol－1?、? CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2?、? 某實(shí)驗(yàn)室控制CO2和H2初始投料比為1∶2.2，在相同壓強(qiáng)下，經(jīng)過相同反應(yīng)時(shí)間測得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： T(K) 催化劑 CO2轉(zhuǎn)化率(%) 甲醇選擇性(%) 543 Cat.1 12.3 42.3 543 Cat.2 10.9 72.7 553 Cat.1 15.3 39.1 553 Cat.2 12.0 71.6 【備注】Cat.1：Cu/ZnO納米棒；Cat.2：Cu/ZnO納米片；甲醇選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醛的百分比 已知：①CO和H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為－283.0 kJmol－1和－285.8 kJmol－1 ②H2O(l)===H2O(g)　ΔH3＝44.0 kJmol－1 請回答(不考慮溫度對ΔH的影響)： (1)反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝__________________；反應(yīng)Ⅱ的ΔH2＝________kJmol－1。 (2)有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有________。 A．使用催化劑Cat.1 B．使用催化劑Cat.2 C．降低反應(yīng)溫度 D．投料比不變，增加反應(yīng)物的濃度 E．增大CO2和H2的初始投料比 (3)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在相同溫度下不同的催化劑對CO2轉(zhuǎn)化成CH3OH的選擇性有顯著的影響，其原因是___________________________________________________。 (4)在圖中分別畫出反應(yīng)Ⅰ在無催化劑、有Cat.1和有Cat.2三種情況下“反應(yīng)過程－能量”示意圖。 圖0－0 (5)研究證實(shí)，CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇，則生成甲醇的反應(yīng)發(fā)生在________極，該電極反應(yīng)式是______________________________。 28．(1)?。?1.2 (2)CD (3)表中數(shù)據(jù)表明此時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡，不同的催化劑對反應(yīng)Ⅰ的催化能力不同，因而在該時(shí)刻下對甲醇選擇性有影響 (4) (5)陰　CO2＋6H＋＋6e－===CH3OH＋H2O [解析] (1)根據(jù)反應(yīng)方程式可寫出平衡常數(shù)的表達(dá)式；根據(jù)CO、H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱可得熱化學(xué)方程式為Ⅲ： CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJmol－1；　Ⅳ：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJmol－1；若設(shè)H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJmol－1為反應(yīng)Ⅴ，將反應(yīng)Ⅳ＋Ⅴ－Ⅲ可得反應(yīng)Ⅱ，故ΔH2＝－285.8 kJmol－1＋44 kJmol－1－(－283 kJmol－1)＝＋41.2 kJmol－1。(2)根據(jù)反應(yīng)Ⅰ，要提高CO2的轉(zhuǎn)化率，需使得平衡正向移動(dòng)，而催化劑只能改變反應(yīng)速率，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向移動(dòng)，C項(xiàng)正確；該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)物濃度同時(shí)增大時(shí)，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，D項(xiàng)正確；增大CO2和H2的投料比時(shí)，相當(dāng)于增大了CO2 的用量，CO2的轉(zhuǎn)化率降低，E項(xiàng)錯(cuò)誤。(4)催化劑對平衡移動(dòng)無影響，故三條曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)相同，但是使用催化劑后能降低反應(yīng)的活化能，由表格中的數(shù)據(jù)可知，Cat.2的催化效果更好，即在圖像上表現(xiàn)為Cat.2對應(yīng)曲線在Cat.1的下方。(5)CO2中C的化合價(jià)為＋4價(jià)，CH3OH中C的化合價(jià)為－2價(jià)，CO2得電子后生成CH3OH，發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，電解質(zhì)溶液為酸性，所以電極反應(yīng)式為CO2＋6e－＋6H＋===CH3OH＋H2O。 F2 反應(yīng)熱的計(jì)算與重要的反應(yīng)熱 8．F1 F2[xx江蘇卷] 通過以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說法正確的是(　　) ①太陽光催化分解水制氫：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋571.6 kJmol－1 ②焦炭與水反應(yīng)制氫：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2＝＋131.3 kJmol－1 ③甲烷與水反應(yīng)制氫：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH3＝＋206.1 kJmol－1 A．反應(yīng)①中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．反應(yīng)②為放熱反應(yīng) C．反應(yīng)③使用催化劑，ΔH3減小 D．反應(yīng)CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝＋74.8 kJmol－1 8．D　[解析] 反應(yīng)①是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)②的焓變?yōu)檎?，屬于吸熱反?yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；催化劑只能降低反應(yīng)的活化能，但不會改變反應(yīng)的焓變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律可知，“反應(yīng)③－反應(yīng)②”得所求的反應(yīng)，則焓變ΔH＝＋206.1 kJmol－1－131.3 kJmol－1＝＋74.8 kJmol－1，D項(xiàng)正確。 10．F2、F3、F4、F5、G2[xx天津卷] 氫能是發(fā)展中的新能源，它的利用包括氫的制備、儲存和應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)。回答下列問題： (1)與汽油相比，氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是____________________(至少答出兩點(diǎn))。但是氫氣直接燃燒的能量轉(zhuǎn)換率遠(yuǎn)低于燃料電池，寫出堿性氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：________________________________。 (2)氫氣可用于制備H2O2。 已知：H2(g)＋A(l)===B(l)　ΔH1 O2(g)＋B(l)===A(l)＋H2O2(l)　ΔH2 其中A、B為有機(jī)物，兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng)，則H2(g)＋O2(g)===H2O2(l)的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。 (3)在恒溫恒容的密閉容器中，某儲氫反應(yīng)：MHx(s)＋yH2(g)MHx＋2y(s)　ΔH<0達(dá)到化學(xué)平衡。下列有關(guān)敘述正確的是________。 a．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變 b．吸收y mol H2只需1 mol MHx c．若降溫，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大 d．若向容器內(nèi)通入少量氫氣，則v(放氫)>v(吸氫) (4)利用太陽能直接分解水制氫，是最具吸引力的制氫途徑，其能量轉(zhuǎn)化形式為__________________。 (5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4，同時(shí)獲得氫氣：Fe＋2H2O＋2OH－FeO＋3H2↑，工作原理如圖1所示。裝置通電后，鐵電極附近生成紫紅色FeO，鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高，鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知：Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。 　 圖0－0 ①電解一段時(shí)間后，c(OH－)降低的區(qū)域在________(填“陰極室”或“陽極室”)。 ②電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出，其原因?yàn)開_______________________________________。 ③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2，任選M、N兩點(diǎn)中的一點(diǎn)，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：________________________。 10．(1)污染小；可再生；來源廣；資源豐富；燃燒熱值高(任寫其中2個(gè))　H2＋2OH－－2e－===2H2O (2)＜　(3)ac (4)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 (5)①陽極室 ②防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低 ③M點(diǎn)：c(OH－)低，Na2FeO4穩(wěn)定性差，且反應(yīng)慢　N點(diǎn)：c(OH－)過高，鐵電極上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成，使Na2FeO4產(chǎn)率降低 [解析] (1)氫氣相對于汽油等化石能源，其優(yōu)點(diǎn)有污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高等。 (2)由反應(yīng)方程式可看出兩反應(yīng)的ΔS均小于0，又因?yàn)閮蓚€(gè)反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng)，所以兩個(gè)反應(yīng)的焓變ΔH1、ΔH2均小于0，由蓋斯定律得ΔH＝ΔH1＋ΔH2，故ΔH<0。 (3)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)氣體的量不變(只有氫氣為氣體)，故壓強(qiáng)不變，a正確；由于該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化，要吸收y mol氫氣，需要的MHx的物質(zhì)的量要大于1 mol，故b錯(cuò)誤；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降溫，平衡右移，平衡常數(shù)增大，故c正確；向平衡體系中通入氫氣，平衡右移，則v(吸氫)>v(放氫)，故d錯(cuò)誤。 (4)利用太陽能分解水制得氫氣和氧氣，其能量轉(zhuǎn)化形式是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。 (5)依據(jù)裝置及電解原理，其陽極的電極反應(yīng)式為Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O，陰極的電極反應(yīng)式為6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，故c(OH－)在陽極區(qū)減小，在陰極區(qū)增大；由已知條件可知，若不及時(shí)排出H2，H2會還原FeO使其濃度減小，產(chǎn)率降低。 27．D3 D4 F2 G2[xx全國卷Ⅲ] 煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大氣，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝，回答下列問題： (1)NaClO2的化學(xué)名稱為________。 (2)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣，反應(yīng)溫度為323 K，NaClO2溶液濃度為510－3molL－1 。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。 離子 SO SO NO c/(molL－1) 8.3510－4 6.8710－6 1.510－4 離子 NO Cl－ c/(molL－1) 1.210－5 3.410－3 ①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式______________________________________________。增加壓強(qiáng)，NO的轉(zhuǎn)化率________(填“提高”“不變”或“降低”)。 ②隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行，吸收劑溶液的pH逐漸______(填“增大”“不變”或“減小”)。 ③由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，脫硫反應(yīng)速率________脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是______________________。 (3)在不同溫度下，NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中SO2和NO的平衡分壓pc如圖0－0所示。 圖0－0 ①由圖分析可知，反應(yīng)溫度升高，脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均________(填“增大”“不變”或“減小”)。 ②反應(yīng)ClO＋2SO===2SO＋Cl－的平衡常數(shù)K表達(dá)式為____________。 (4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到較好的煙氣脫硫效果。 ①從化學(xué)平衡原理分析，Ca(ClO)2相比NaClO具有的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________。 ②已知下列反應(yīng)： SO2(g)＋2OH－(aq)===SO(aq)＋H2O(l)　ΔH1 ClO－(aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2 CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH3 則反應(yīng)SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH＝________。 27．(1)亞氯酸鈉 (2)①4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋2H2O＋3Cl－　提高 ②減小 ③大于　NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高 (3)①減小 ② (4)①形成CaSO4沉淀，促使平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng)，SO2的轉(zhuǎn)化率提高 ②ΔH1＋ΔH2－ΔH3 [解析] (1)NaClO2中Cl為＋3價(jià)，其酸根對應(yīng)含氧酸HClO2為亞氯酸，故其名稱為亞氯酸鈉。(2)①NaClO2溶液脫硝過程，ClO轉(zhuǎn)化為Cl－，NO主要轉(zhuǎn)化為NO，則有4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋2H2O＋3Cl－。增加壓強(qiáng)，反應(yīng)正向進(jìn)行，NO的轉(zhuǎn)化率提高。②根據(jù)脫硫、脫硝反應(yīng)，隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行，吸收劑溶液由NaClO2溶液轉(zhuǎn)化為NaCl、NaNO3、Na2SO4的混合溶液，pH減小。③由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，SO濃度大于NO濃度，因此脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率，原因還可能是NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高。(3)①由圖可知，反應(yīng)溫度升高，SO2和NO的－lgpc都減小，則pc增大，說明平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，故平衡常數(shù)減小。②反應(yīng)ClO＋2SO===2SO＋Cl－的平衡常數(shù)K＝。(4)①Ca(ClO)2替代NaClO2進(jìn)行煙氣脫硫，Ca(ClO)2與SO2反應(yīng)，生成CaSO4沉淀，平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng)，SO2轉(zhuǎn)化率提高。②根據(jù)蓋斯定律，由第一個(gè)反應(yīng)＋第二反應(yīng)－第三個(gè)反應(yīng)，可得SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)，則ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。 11．D4 D5 F2 G4[xx四川卷] 資源的高效利用對保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展具有重要作用。磷尾礦主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3MgCO3 。某研究小組提出了磷尾礦綜合利用的研究方案，制備具有重要工業(yè)用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2，其簡化流程如下： 圖0－0 已知：①Ca5(PO4)3F在950 ℃不分解； ②4Ca5(PO4)3F＋18SiO2＋30C2CaF2＋30CO＋18CaSiO3＋3P4 請回答下列問題： (1)950 ℃煅燒磷尾礦生成氣體的主要成分是________。 (2)實(shí)驗(yàn)室過濾所需的玻璃儀器是__________________。 (3)NH4NO3溶液能從磷礦Ⅰ中浸取出Ca2＋的原因是________________________________________________。 (4)在浸取液Ⅱ中通入NH3，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________________________。 (5)工業(yè)上常用磷精礦[Ca5(PO4)3F]和硫酸反應(yīng)制備磷酸。已知25 ℃，101 kPa時(shí)： CaO(s)＋H2SO4(l)===CaSO4(s)＋H2O(l)　ΔH＝－271 kJ/mol 5CaO(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)＋5H2O(l)　ΔH＝－937 kJ/mol 則Ca5(PO4)3F和硫酸反應(yīng)生成磷酸的熱化學(xué)方程式是______________________________________________。 (6)在一定條件下CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，當(dāng)CO與H2O(g)的起始物質(zhì)的量之比為1∶5，達(dá)平衡時(shí)，CO轉(zhuǎn)化了。若a kg含Ca5(PO4)3F(相對分子質(zhì)量為504)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的磷尾礦，在上述過程中有b%的Ca5(PO4)3F轉(zhuǎn)化為P4，將產(chǎn)生的CO與H2O(g)按起始物質(zhì)的量之比1∶3混合，則相同條件下達(dá)平衡時(shí)能產(chǎn)生H2________kg。 11．(1)CO2 (2)漏斗、燒杯、玻璃棒 (3)NH水解使溶液呈酸性，與CaO、Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca2＋ (4)MgSO4＋2NH3＋2H2O===Mg(OH)2↓＋(NH4)2SO4 (5)Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)===5CaSO4(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)　ΔH＝－418 kJ/mol (6) [解析] (1)根據(jù)題給化學(xué)工藝流程和信息①知磷尾礦[主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3MgCO3]在950 ℃下煅燒，其中CaCO3和MgCO3分解，生成氣體的主要成分為二氧化碳(CO2)。(2)實(shí)驗(yàn)室過濾所需的玻璃儀器是燒杯、漏斗和玻璃棒。(3)NH4NO3溶液中銨根離子水解呈酸性，H＋能從磷礦Ⅰ中浸取出Ca2＋。(4)根據(jù)化學(xué)工藝流程判斷浸取液Ⅱ的主要成分為硫酸鎂溶液，通入NH3，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是MgSO4＋2NH3＋2H2O===Mg(OH)2↓＋(NH4)2SO4 。(5)按順序給已知熱化學(xué)方程式編號為①、②，根據(jù)蓋斯定律知目標(biāo)熱化學(xué)方程式由①5－②可得。 (6)根據(jù)題給數(shù)據(jù)利用三段式分析。設(shè)CO的起始濃度為1 mol/L，則水蒸氣的起始濃度為5 mol/L。 　　　　　CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) 起始濃度/(mol/L)　1　　　5　　　　　0　　　0 轉(zhuǎn)化濃度/(mol/L)　　 　　　 　　　 　 平衡濃度/(mol/L)　　 　　　 　　　 　 則K＝＝1。相同條件下當(dāng)CO與H2O(g)的起始物質(zhì)的量之比為1∶3，平衡常數(shù)不變，設(shè)轉(zhuǎn)化的CO的濃度為x。 　　　　　CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)， 起始濃度/(mol/L)　1　　　3　　　　　0　　　　0 轉(zhuǎn)化濃度/(mol/L)　x　　　x　　　　　x　 　　x 平衡濃度/(mol/L)(1－x)　(3－x)　　　x　 　　x 則＝1，解得x＝ mol/L，即達(dá)平衡時(shí)，CO轉(zhuǎn)化了。轉(zhuǎn)化為P4的Ca5(PO4)3F質(zhì)量為a10%b% kg，根據(jù)反應(yīng)4Ca5(PO4)3F＋18SiO2＋30C2CaF2＋30CO＋18CaSiO3＋3P4知生成CO的質(zhì)量為kg，則轉(zhuǎn)化的CO的質(zhì)量m(CO)＝kg，根據(jù)反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，相同條件下達(dá)平衡時(shí)能產(chǎn)生H2的質(zhì)量m(H2)＝m(CO)＝ kg。 7．B3、D4、E2、E5、F2[xx天津卷] 下表為元素周期表的一部分。 碳 氮 Y X 硫 Z 回答下列問題 (1)Z元素在周期表中的位置為__________________。 (2)表中元素原子半徑最大的是(寫元素符號)________。 (3)下列事實(shí)能說明Y元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強(qiáng)的是________； a．Y單質(zhì)與H2S溶液反應(yīng)，溶液變渾濁 b．在氧化還原反應(yīng)中，1 mol Y單質(zhì)比1 mol S得電子多 c．Y和S兩元素的簡單氫化物受熱分解，前者的分解溫度高 (4)X與Z兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1 mol X的最高價(jià)化合物，恢復(fù)至室溫，放熱687 kJ，已知該化合物的熔、沸點(diǎn)分別為－69 ℃和58 ℃，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：____________________________________________。 (5)碳與鎂形成的1 mol化合物Q與水反應(yīng)，生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烴，該烴分子中碳?xì)滟|(zhì)量比為9∶1，烴的電子式為____________。Q與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。 (6)銅與一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反應(yīng)，生成的鹽只有硫酸銅，同時(shí)生成的兩種氣體均由上表中兩種元素組成，氣體的相對分子質(zhì)量都小于50。為防止污染，將產(chǎn)生的氣體完全轉(zhuǎn)化為最高價(jià)含氧酸鹽，消耗1 L 2.2 molL－1 NaOH溶液和1 mol O2，則兩種氣體的分子式及物質(zhì)的量分別為________________________，生成硫酸銅物質(zhì)的量為________。 7．(1)第三周期第ⅦA族 (2)Si　(3)ac (4)Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJmol－1 (5) 　Mg2C3＋4H2O===2Mg(OH)2＋C3H4↑ (6)NO　0.9 mol；NO2　1.3 mol　2 mol [解析] 根據(jù)元素在周期表中的位置及原子序數(shù)關(guān)系可判斷X為Si，Y為O，Z為Cl。(1)Cl在元素周期表中位于第三周期第ⅦA族。 (2)在元素周期表中同周期主族元素隨著原子序數(shù)的遞增原子半徑逐漸減小，同主族元素原子半徑自上而下逐漸增大，由此可判斷所給元素中X元素即硅元素原子半徑最大。 (3)單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，其元素的非金屬性越強(qiáng)；氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，其非金屬性越強(qiáng)；故選ac。 (4)單質(zhì)Si和Cl2發(fā)生化合反應(yīng)生成Si的最高價(jià)化合物即SiCl4，根據(jù)熔沸點(diǎn)可判斷常溫下SiCl4為液體，根據(jù)題意可寫出熱化學(xué)方程式為Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJ/mol。 (5)根據(jù)生成的烴分子的碳?xì)滟|(zhì)量比為9∶1可推知，碳?xì)湓觽€(gè)數(shù)比為3∶4，則該烴的分子式為C3H4，即為丙炔，其電子式為；又因?yàn)? mol Q與水反應(yīng)生成2 mol Mg(OH)2和1 mol C3H4，則Q的化學(xué)式為Mg2C3，其與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg2C3＋4H2O===2Mg(OH)2＋C3H4↑。 (6)銅與硝酸反應(yīng)的氣體產(chǎn)物為NO或NO2或N2O4，但其相對分子質(zhì)量要小于50，則兩種氣體產(chǎn)物為NO和NO2，設(shè)NO的物質(zhì)的量為x，NO2的物質(zhì)的量為y，則依據(jù)原子守恒和得失電子守恒有x＋y＝1 L2.2 mol/L＝2.2 mol和3x＋y＝4 mol，解得x＝0.9 mol，y＝1.3 mol；因?yàn)殂~失去的電子的物質(zhì)的量等于硝酸根得到的電子的物質(zhì)的量，也等于NO和NO2失去的電子的物質(zhì)的量(又生成硝酸根)，還等于1 mol O2得到的電子的物質(zhì)的量即4 mol，1 mol Cu失去2 mol電子，則需要2 mol Cu失去4 mol 電子生成2 mol Cu2＋，即生成CuSO4 2 mol。 28．F1、F2、F3、G2、G4[xx浙江卷] 催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生兩個(gè)平行反應(yīng)，分別生成CH3OH和CO。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－53.7 kJmol－1?、? CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2?、? 某實(shí)驗(yàn)室控制CO2和H2初始投料比為1∶2.2，在相同壓強(qiáng)下，經(jīng)過相同反應(yīng)時(shí)間測得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： T(K) 催化劑 CO2轉(zhuǎn)化率(%) 甲醇選擇性(%) 543 Cat.1 12.3 42.3 543 Cat.2 10.9 72.7 553 Cat.1 15.3 39.1 553 Cat.2 12.0 71.6 【備注】Cat.1：Cu/ZnO納米棒；Cat.2：Cu/ZnO納米片；甲醇選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醛的百分比 已知：①CO和H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為－283.0 kJmol－1和－285.8 kJmol－1 ②H2O(l)===H2O(g)　ΔH3＝44.0 kJmol－1 請回答(不考慮溫度對ΔH的影響)： (1)反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝__________________；反應(yīng)Ⅱ的ΔH2＝________kJmol－1。 (2)有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有________。 A．使用催化劑Cat.1 B．使用催化劑Cat.2 C．降低反應(yīng)溫度 D．投料比不變，增加反應(yīng)物的濃度 E．增大CO2和H2的初始投料比 (3)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在相同溫度下不同的催化劑對CO2轉(zhuǎn)化成CH3OH的選擇性有顯著的影響，其原因是_______________________________________________。 (4)在圖中分別畫出反應(yīng)Ⅰ在無催化劑、有Cat.1和有Cat.2三種情況下“反應(yīng)過程－能量”示意圖。 圖0－0 (5)研究證實(shí)，CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇，則生成甲醇的反應(yīng)發(fā)生在________極，該電極反應(yīng)式是______________________________。 28．(1)　＋41.2 (2)CD (3)表中數(shù)據(jù)表明此時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡，不同的催化劑對反應(yīng)Ⅰ的催化能力不同，因而在該時(shí)刻下對甲醇選擇性有影響 (4) (5)陰　CO2＋6H＋＋6e－===CH3OH＋H2O [解析] (1)根據(jù)反應(yīng)方程式可寫出平衡常數(shù)的表達(dá)式；根據(jù)CO、H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱可得熱化學(xué)方程式為Ⅲ： CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJmol－1；　Ⅳ：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJmol－1；若設(shè)H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJmol－1為反應(yīng)Ⅴ，將反應(yīng)Ⅳ＋Ⅴ－Ⅲ可得反應(yīng)Ⅱ，故ΔH2＝－285.8 kJmol－1＋44 kJmol－1－(－283 kJmol－1)＝＋41.2 kJmol－1。(2)根據(jù)反應(yīng)Ⅰ，要提高CO2的轉(zhuǎn)化率，需使得平衡正向移動(dòng)，而催化劑只能改變反應(yīng)速率，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向移動(dòng)，C項(xiàng)正確；該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)物濃度同時(shí)增大時(shí)，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，D項(xiàng)正確；增大CO2和H2的投料比時(shí)，相當(dāng)于增大了CO2 的用量，CO2的轉(zhuǎn)化率降低，E項(xiàng)錯(cuò)誤。(4)催化劑對平衡移動(dòng)無影響，故三條曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)相同，但是使用催化劑后能降低反應(yīng)的活化能，由表格中的數(shù)據(jù)可知，Cat.2的催化效果更好，即在圖像上表現(xiàn)為Cat.2對應(yīng)曲線在Cat.1的下方。(5)CO2中C的化合價(jià)為＋4價(jià)，CH3OH中C的化合價(jià)為－2價(jià)，CO2得電子后生成CH3OH，發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，電解質(zhì)溶液為酸性，所以電極反應(yīng)式為CO2＋6e－＋6H＋===CH3OH＋H2O。 F3 原電池原理 11．F3 F4[xx全國卷Ⅲ] 鋅－空氣燃料電池可用作電動(dòng)車動(dòng)力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)為2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn(OH)。下列說法正確的是(　　) A．充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中K＋向陽極移動(dòng) B．充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中c(OH－)逐漸減小 C．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH) D．放電時(shí)，電路中通過2 mol電子，消耗氧氣22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況) 11．C　[解析] 充電時(shí)該電池為電解池，電解質(zhì)溶液中陽離子向陰極移動(dòng)，故K＋向陰極移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)的總反應(yīng)為2Zn(OH)===2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O，因此c(OH－)逐漸增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；放電時(shí)負(fù)極上Zn發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)為Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)，C項(xiàng)正確；放電時(shí)的正極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O===4OH－，電路中通過2 mol電子時(shí)，消耗O2 0.5 mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7．F3 H3 A2 H1[xx江蘇卷] 下列說法正確的是(　　) A．氫氧燃料電池工作時(shí)，H2在負(fù)極上失去電子 B．0.1 molL－1Na2CO3溶液加熱后，溶液的pH減小 C．常溫常壓下，22.4 L Cl2中含有的分子數(shù)為6.021023個(gè) D．室溫下，稀釋0.1 molL－1CH3COOH溶液，溶液的導(dǎo)電能力增強(qiáng) 7．A　[解析] 氫氧燃料電池中，H2作為負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A項(xiàng)正確；加熱會促進(jìn)CO水解，溶液的堿性變強(qiáng)，pH增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；常溫常壓下，22.4 L Cl2不是1 mol，無法確定其中的分子數(shù)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；稀釋CH3COOH溶液時(shí)，CH3COOH電離產(chǎn)生的CH3COO－和H＋數(shù)目增加，但CH3COO－和H＋的濃度減小，導(dǎo)電能力減弱，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5．F3 F4[xx四川卷] 某電動(dòng)汽車配載一種可充放電的鋰離子電池。放電時(shí)電池的總反應(yīng)為Li1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋ C6(x<1)。下列關(guān)于該電池的說法不正確的是(　　) A．放電時(shí)，Li＋在電解質(zhì)中由負(fù)極向正極遷移 B．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為LixC6－xe－===xLi＋＋C6 C．充電時(shí)，若轉(zhuǎn)移1 mol e－，石墨(C6)電極將增重7x g D．充電時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋ 5．C　[解析] 該電池放電時(shí)是原電池，帶正電荷的陽離子向正極移動(dòng)，放電時(shí)負(fù)極失去電子，電極反應(yīng)式為LixC6－xe－===xLi＋＋C6，A、B項(xiàng)正確；充電時(shí)是電解池，陰極石墨(C6)發(fā)生還原反應(yīng)：xLi＋＋C6＋xe－===LixC6，若轉(zhuǎn)移1 mol電子，則石墨C6電極增重7 g，陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋， C項(xiàng)錯(cuò)誤， D項(xiàng)正確。 3．F1、F3、G1、G2、H5[xx天津卷] 下列敘述正確的是(　　) A．使用催化劑能夠降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH) B．金屬發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，被腐蝕的速率和氧氣濃度無關(guān) C．原電池中發(fā)生的反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，該電池仍有電流產(chǎn)生 D．在同濃度的鹽酸中，ZnS可溶而CuS不溶，說明CuS的溶解度比ZnS的小 3．D　[解析] 催化劑只能改變反應(yīng)速率而不能改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬發(fā)生吸氧腐蝕的速率與氧氣的濃度有關(guān)，濃度越大，被腐蝕的速率越大，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；原電池反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，該電池就沒有電流產(chǎn)生了，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；在同濃度的鹽酸中，氫離子的濃度相同，CuS不溶而ZnS可溶，說明CuS的溶解度比ZnS的小，D項(xiàng)正確。 7．C5、F1、F3[xx浙江卷] 下列說法不正確的是(　　) A．儲熱材料是一類重要的能量存儲物質(zhì)，單位質(zhì)量的儲熱材料在發(fā)生熔融或結(jié)晶時(shí)會吸收或釋放較大的熱量 B．Ge(32號元素)的單晶可以作為光電轉(zhuǎn)換材料用于太陽能電池 C．Ba2＋濃度較高時(shí)危害健康，但BaSO4可服入體內(nèi)，作為造影劑用于X－射線檢查腸胃道疾病 D．納米鐵粉可以高效地去除被污染水體中的Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等重金屬離子，其本質(zhì)是納米鐵粉對重金屬離子較強(qiáng)的物理吸附 7．D　[解析] 儲熱材料熔融時(shí)吸熱，結(jié)晶時(shí)放熱，A項(xiàng)正確；光電轉(zhuǎn)換材料可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，B項(xiàng)正確；BaSO4為鋇餐，與胃酸不反應(yīng)，C項(xiàng)正確；納米鐵粉與水體中的重金屬離子發(fā)生置換反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 11．F3、F5[xx浙江卷] 金屬(M)－空氣電池(如圖0－0)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，有望成為新能源汽車和移動(dòng)設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為4M＋nO2＋2nH2O===4M(OH)n。 已知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是(　　) 圖0－0 A．采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面 B．比較Mg、Al、Zn三種金屬－空氣電池，Al－空氣電池的理論比能量最高 C．M－空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式：4Mn＋＋nO2＋2nH2O＋4ne－===4M(OH)n D．在Mg－空氣電池中，為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2，宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜 11．C　[解析] 多孔電極的接觸面積大，有利于氧氣的吸附，A項(xiàng)正確；根據(jù)信息提示，相同質(zhì)量的Mg、Al、Zn完全反應(yīng)，失去電子的物質(zhì)的量分別為 mol、 mol、 mol，B項(xiàng)正確；正極為O2放電，電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C項(xiàng)錯(cuò)誤；不能采用堿性電解質(zhì)，否則負(fù)極產(chǎn)生的Mg2＋與OH－反應(yīng)生成沉淀，采用陽離子交換膜時(shí)，正極產(chǎn)生的OH－不能通過陽離子交換膜移到負(fù)極，D項(xiàng)正確。 11．F3[xx全國卷Ⅱ] Mg－AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．負(fù)極反應(yīng)式為Mg－2e－===Mg2＋ B．正極反應(yīng)式為Ag＋＋e－===Ag C．電池放電時(shí)Cl－由正極向負(fù)極遷移 D．負(fù)極會發(fā)生副反應(yīng)Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑ 11．B　[解析] 該電池中還原性較強(qiáng)的Mg為負(fù)極，失去2個(gè)電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A項(xiàng)正確；氧化性較強(qiáng)的AgCl為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)、Ag＋ ＋e－===Ag，AgCl是難溶鹽，則正極反應(yīng)式為AgCl＋e－===Ag＋Cl－，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于Mg失去電子成為Mg2＋，使負(fù)極區(qū)域帶正電，AgCl得到電子生成Ag和Cl－，使正極區(qū)域帶負(fù)電，因此Cl－由正極向負(fù)極遷移，使電解質(zhì)溶液保持電中性，C項(xiàng)正確；氧化還原反應(yīng)為放熱反應(yīng)，鎂與熱水能發(fā)生置換反應(yīng)生成Mg(OH)2和H2，D項(xiàng)正確。 8．F3[xx上海卷] 圖1是銅鋅原電池示意圖。圖2中，x軸表示實(shí)驗(yàn)時(shí)流入正極的電子的物質(zhì)的量，y軸表示(　　) 　 圖0 A．銅棒的質(zhì)量 B．c(Zn2＋) C．c(H＋) D．c(SO) 8．C　[解析] Cu－Zn稀硫酸原電池的總反應(yīng)為Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，隨著流入正極的電子的物質(zhì)的量逐漸增多，c(Zn2＋)逐漸增大，c(H＋)逐漸減小，而銅棒的質(zhì)量和c(SO)基本保持不變，C項(xiàng)正確。 10．F2、F3、F4、F5、G2[xx天津卷] 氫能是發(fā)展中的新能源，它的利用包括氫的制備、儲存和應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)?；卮鹣铝袉栴}： (1)與汽油相比，氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是____________________(至少答出兩點(diǎn))。但是氫氣直接燃燒的能量轉(zhuǎn)換率遠(yuǎn)低于燃料電池，寫出堿性氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：________________________________。 (2)氫氣可用于制備H2O2。 已知：H2(g)＋A(l)===B(l)　ΔH1 O2(g)＋B(l)===A(l)＋H2O2(l)　ΔH2 其中A、B為有機(jī)物，兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng)，則H2(g)＋O2(g)===H2O2(l)的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。 (3)在恒溫恒容的密閉容器中，某儲氫反應(yīng)：MHx(s)＋yH2(g)MHx＋2y(s)　ΔH<0達(dá)到化學(xué)平衡。下列有關(guān)敘述正確的是________。 a．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變 b．吸收y mol H2只需1 mol MHx c．若降溫，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大 d．若向容器內(nèi)通入少量氫氣，則v(放氫)>v(吸氫) (4)利用太陽能直接分解水制氫，是最具吸引力的制氫途徑，其能量轉(zhuǎn)化形式為__________________。 (5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4，同時(shí)獲得氫氣：Fe＋2H2O＋2OH－FeO＋3H2↑，工作原理如圖1所示。裝置通電后，鐵電極附近生成紫紅色FeO，鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高，鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知：Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。 　 圖0－0 ② 電解一段時(shí)間后，c(OH－)降低的區(qū)域在________(填“陰極室”或“陽極室”)。 ②電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出，其原因?yàn)開_______________________________________。 ③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2，任選M、N兩點(diǎn)中的一點(diǎn)，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：________________________。 10．(1)污染小；可再生；來源廣；資源豐富；燃燒熱值高(任寫其中2個(gè))　H2＋2OH－－2e－===2H2O (2)＜　(3)ac (4)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 (5)①陽極室 ②防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低 ③M點(diǎn)：c(OH－)低，Na2FeO4穩(wěn)定性差，且反應(yīng)慢　N點(diǎn)：c(OH－)過高，鐵電極上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成，使Na2FeO4產(chǎn)率降低 [解析] (1)氫氣相對于汽油等化石能源，其優(yōu)點(diǎn)有污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高等。 (2)由反應(yīng)方程式可看出兩反應(yīng)的ΔS均小于0，又因?yàn)閮蓚€(gè)反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng)，所以兩個(gè)反應(yīng)的焓變ΔH1、ΔH2均小于0，由蓋斯定律得ΔH＝ΔH1＋ΔH2，故ΔH<0。 (3)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)氣體的量不變(只有氫氣為氣體)，故壓強(qiáng)不變，a正確；由于該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化，要吸收y mol氫氣，需要的MHx的物質(zhì)的量要大于1 mol，故b錯(cuò)誤；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降溫，平衡右移，平衡常數(shù)增大，故c正確；向平衡體系中通入氫氣，平衡右移，則v(吸氫)>v(放氫)，故d錯(cuò)誤。 (4)利用太陽能分解水制得氫氣和氧氣，其能量轉(zhuǎn)化形式是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。 (5)依據(jù)裝置及電解原理，其陽極的電極反應(yīng)式為Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O，陰極的電極反應(yīng)式為6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，故c(OH－)在陽極區(qū)減小，在陰極區(qū)增大；由已知條件可知，若不及時(shí)排出H2，H2會還原FeO使其濃度減小，產(chǎn)率降低。 26．C3 F3 J5[xx北京卷] 用零價(jià)鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(NO)已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點(diǎn)之一。 (1)Fe還原水體中NO的反應(yīng)原理如圖所示。 圖0－0 ①作負(fù)極的物質(zhì)是________。 ②正極的電極反應(yīng)式是__________________________。 (2)將足量鐵粉投入水體中，經(jīng)24小時(shí)測定NO的去除率和pH，結(jié)果如下： 初始pH pH＝2.5 pH＝4.5 NO的去除率 接近100% ＜50% 24小時(shí)pH 接近中性 接近中性 鐵的最終 物質(zhì)形態(tài) pH＝4.5時(shí)，NO的去除率低。其原因是________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在初始pH＝4.5的水體中投入足量鐵粉的同時(shí)，補(bǔ)充一定量的Fe2＋可以明顯提高NO的去除率。對Fe2＋的作用提出兩種假設(shè)： Ⅰ.Fe2＋直接還原NO； Ⅱ.Fe2＋破壞FeO(OH)氧化層。 ①做對比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示，可得到的結(jié)論是______________________________________________________。 圖0－0 ②同位素示蹤法證實(shí)Fe2＋能與FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4。結(jié)合該反應(yīng)的離子方程式，解釋加入Fe2＋提高NO去除率的原因：____________________________________________________________________________。 (4)其他條件與(2)相同，經(jīng)1小時(shí)測定NO的去除率和pH，結(jié)果如下： 初始pH pH＝2.5 pH＝4.5 NO的去除率 約10% 約3% 1小時(shí)pH 接近中性 接近中性 與(2)中數(shù)據(jù)對比，解釋(2)中初始pH不同時(shí)，NO去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同的原因：________________________________________。 26．(1)①Fe?、贜O＋8e－＋10H＋===NH＋3H2O (2)FeO(OH)不導(dǎo)電，阻礙電子轉(zhuǎn)移 (3)①本實(shí)驗(yàn)條件下，F(xiàn)e2＋不能直接還原NO；在Fe和Fe2＋共同作用下能提高NO的去除率 ②Fe2＋＋2FeO(OH)===Fe3O4＋2H＋， Fe2＋將不導(dǎo)電的FeO(OH)轉(zhuǎn)化為可導(dǎo)電的Fe3O4，利于電子轉(zhuǎn)移 (4)初始pH低時(shí)，產(chǎn)生的Fe2＋充足；初始pH高時(shí)，產(chǎn)生的Fe2＋不足 [解析] (1)根據(jù)圖示可知，F(xiàn)e失電子，使NO還原為NH，故Fe作負(fù)極，結(jié)合電子守恒、電荷守恒和元素守恒寫出正極的電極反應(yīng)式為NO＋8e－＋10H＋===NH＋3H2O。(2)pH越大，F(xiàn)e3＋越容易水解生成不導(dǎo)電的FeO(OH)，在中間阻礙反應(yīng)進(jìn)行，所以NO去除率低；pH越小，越容易生成疏松、能導(dǎo)電的Fe3O4，所以NO去除率高。(3)①從圖中可以看出只加入鐵粉或只加入Fe2＋，NO的去除率都不如同時(shí)加入鐵粉和Fe2＋，說明不是利用Fe2＋的還原性直接還原NO，而是由于Fe和Fe2＋的共同作用。②同位素示蹤法證實(shí)Fe2＋能與FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4。該反應(yīng)的離子方程式為Fe2＋＋2FeO(OH)===Fe3O4＋2H＋，加入Fe2＋提高NO去除率的原因是將不導(dǎo)電的FeO(OH)轉(zhuǎn)化為可導(dǎo)電的Fe3O4，增強(qiáng)了導(dǎo)電性，另外生成的H＋使pH減小，有利于提高NO的去除率。(4)pH越低越容易發(fā)生(3)的反應(yīng)，生成更多的Fe2＋參與反應(yīng)破壞FeO(OH)氧化層，同時(shí)使致密的氧化層變疏松，所以pH越低NO的去除率越高。 20．F3[xx江蘇卷] 鐵炭混合物(鐵屑和活性炭的混合物)、納米鐵粉均可用于處理水中污染物。 (1)鐵炭混合物在水溶液中可形成許多微電池。將含有Cr2O的酸性廢水通過鐵炭混合物，在微電池正極上Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3＋，其電極反應(yīng)式為______________________________。 (2)在相同條件下，測量總質(zhì)量相同、鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的鐵炭混合物對水中Cu2＋和Pb2＋的去除率，結(jié)果如圖所示。 圖0－0 ①當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時(shí)，也能去除水中少量的Cu2＋和Pb2＋，其原因是__________________________________。 ②當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50%時(shí)，隨著鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，Cu2＋和Pb2＋的去除率不升反降，其主要原因是______________________________________。 (3)納米鐵粉可用于處理地下水中的污染物。 ①一定條件下，向FeSO4溶液中滴加堿性NaBH4溶液，溶液中BH(B元素的化合價(jià)為＋3)與Fe2＋反應(yīng)生成納米鐵粉、H2和B(OH)，其離子方程式為__________________________________________________________。 ②納米鐵粉與水中NO反應(yīng)的離子方程式為 4Fe＋ NO＋10H＋===4Fe2＋＋NH＋3H2O 研究發(fā)現(xiàn)，若pH偏低將會導(dǎo)致NO的去除率下降，其原因是____________________________。 ③相同條件下，納米鐵粉去除不同水樣中NO的速率有較大差異(見圖)，產(chǎn)生該差異的可能原因是______________________________________________________。 圖0－0 Ⅰ含50 mgL－1NO的水樣 Ⅱ含50 mgL－1NO＋50 mgL－1Cu2＋的水樣 20．(1)Cr2O＋14H＋＋6e－===2Cr3＋＋7H2O (2)①活性炭對Cu2＋和Pb2＋有吸附作用 ②鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，鐵炭混合物中微電池?cái)?shù)目減少 (3)①2Fe2＋＋BH＋4OH－===2Fe＋2H2↑＋B(OH) ②納米鐵粉與H＋反應(yīng)生成H2 ③Cu或Cu2＋催化納米鐵粉去除NO的反應(yīng)(或形成的Fe－Cu原電池增大納米鐵粉去除NO的反應(yīng)速率) [解析] (1)酸性條件下，Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3＋，Cr的化合價(jià)降低，1 mol Cr2O得到6 mol e－，用H＋平衡電荷，可寫出電極反應(yīng)式。(2)①活性炭本身具有吸附作用。②當(dāng)鐵的含量過高時(shí)，鐵與炭構(gòu)成的微電池?cái)?shù)目減少，重金屬離子去除率反而減小。(3)①Fe2＋被還原為Fe，BH中H為－1價(jià)，升至0價(jià)，B的化合價(jià)沒有變，根據(jù)Fe和H得失電子守恒配平反應(yīng)。②若酸性過強(qiáng)，鐵粉會消耗H＋生成H2，而減少了NO與Fe、H＋之間的氧化還原反應(yīng)。③從圖像知，含有Cu2＋的水樣中去除NO的速率