2019-2020年滬科版化學(xué)高一上4.2《化學(xué)反應(yīng)中的能量變化》.doc

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2019-2020年滬科版化學(xué)高一上4.2《化學(xué)反應(yīng)中的能量變化》 1. （xx浙江，7題）下列說法不正確的是( ) A．化學(xué)反應(yīng)有新物質(zhì)生成，并遵循質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律 B．原子吸收光譜儀可用于測定物質(zhì)中的金屬元素，紅外光譜儀可用于測定化合物的官能團(tuán) C．分子間作用力比化學(xué)鍵弱得多，但它對物質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)有較大影響，而對溶解度無影響 D．酶催化反應(yīng)具有高效、專一、條件溫和等特點(diǎn)，化學(xué)模擬生物酶對綠色化學(xué)、環(huán)境保護(hù)及節(jié)能減排具有重要意義 解析：正確，化學(xué)反應(yīng)遵守三大守恒規(guī)律 B．正確，原子吸收光譜儀也叫元素分析儀，能測定元素的種類和含量。 紅外光譜儀測定有機(jī)物基團(tuán)對紅外光的特征吸收光譜。 C．錯誤，分子間作用力（特別是氫鍵），也能影響物質(zhì)溶解度。 D．正確，如模擬生物固氮，細(xì)菌法煉銅。 2. （xx上海，3題，2分）據(jù)報道，科學(xué)家開發(fā)出了利用太陽能分解水的新型催化劑。下列有關(guān)水分解過程的能量變化示意圖正確的是 答案：B 3. （xx四川，29題，14分） 開發(fā)氫能是實(shí)現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的需要。硫鐵礦(FeS2)燃燒產(chǎn)生的SO2通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制H2SO4，又能制H2。 請回答下列問題： (1)已知1 g FeS2完全燃燒放出7.1 kJ熱量，F(xiàn)eS2燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________。 (2)該循環(huán)工藝過程的總反應(yīng)方程式為_____________。 (3)用化學(xué)平衡移動的原理分析，在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是____________。 (4)用吸收H2后的稀土儲氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH)表示)，NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量，長壽命的鎳氫電池。電池充放電時的總反應(yīng)為： NiO(OH)+MHNi(OH)2+M ①電池放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為____________。 ②充電完成時，Ni(OH)2全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)。若繼續(xù)充電將在一個電極產(chǎn)生O2，O2擴(kuò)散到另一個電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸，此時，陰極的電極反應(yīng)式為______________ 解析：(1)反應(yīng)方程式：4FeS2＋11O2=2Fe2O3＋8SO2，標(biāo)出各物質(zhì)的聚集狀態(tài)；在反應(yīng)中4 mol FeS2的質(zhì)量為m(FeS2)=4 mol120 gmol－1=480 g，放熱Q=480 g7.1 kJ/g=3408 kJ，對應(yīng)的熱化學(xué)方程式為： 4. （xx全國新課標(biāo)，27題）科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃燒熱 △H分別為-285.8kJmol-1、-283.0kJmol-1、-726.5kJmol-1。請回答問題： （1）用太陽能分解10mol水消耗的能量是 kJ。 （2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為 。 （3）在容積為2L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變的情況下，考查溫度對反應(yīng)的影響，實(shí)驗結(jié)果如下圖所示（注：T1、T2均大于300℃） 下列說法正確的是________（填序號） ①溫度為T1時，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為v(CH3OH)= molL-1min-1 ②該反應(yīng)在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小 ③該反應(yīng)為放熱反應(yīng) ④處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2，達(dá)到平衡時增大 （4）在T1溫度時，將1molCO2和3molH2充入一密閉恒容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO2轉(zhuǎn)化率為a，則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為______； （5）在直接以甲醇為燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負(fù)極的反應(yīng)式為________、正極的反應(yīng)式為________。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1kJ，則該燃料電池的理論效率為________（燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比） 解析：（1）已知H2（g）的燃燒熱△H為 -285.8kJmol-1，其含義為1mol H2（g）完全燃燒，生成1molH2O，放出285.8kJ的熱量，即分解1molH2O，就要吸收285.8kJ的熱量。用太陽能分解10mol水消耗的能量是2858kJ。 （2）由CO（g）和CH3OH（l）燃燒熱的熱化學(xué)方程式 ①CO（g）+ 1/2 O2（g）= CO2（g） △H=-283.0kJmol-1 ②CH3OH（l）+ 3/2 O2（g）= CO2（g）+2 H2O（l） △H=-726.5kJmol-1 由②－①可得：CH3OH（l）+ O2（g）= CO（g）+2 H2O（l） △H=-443.5kJmol-1 （3）CO2和H2合成甲醇的化學(xué)方程式為CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)。由圖像可知B曲線先到達(dá)平衡，因此溫度T2＞T1，溫度越高，達(dá)到平衡時甲醇的物質(zhì)的量反而越低，說明該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，不利于甲醇的生成，平衡常數(shù)減小，即②錯誤、③正確；溫度為T1時，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的物質(zhì)的量為mol，此時甲醇的濃度為，所以生成甲醇的平均速率為：v(CH3OH)= molL-1min-1，因此①錯誤；因為溫度T2＞T1，所以A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2時，平衡會向逆反應(yīng)方向移動，即降低生成物濃度而增大反應(yīng)物濃度，所以④正確。 (5)在甲醇燃料電池中，甲醇失去電子，氧氣得到電子，所以負(fù)極的電極反應(yīng)式是CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋，正極的電極反應(yīng)式是3/2O2＋6e－＋6H＋=3H2O；甲醇的燃燒熱是-726.5kJmol-1，所以該燃料電池的理論效率為。 答案：（1）2858； （2）CH3OH(l) ＋O2(g)＝CO(g)+2 H2O(l) △H＝-443.5kJmol-1； （3）③④； （4）1－a/2； （5）CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋ 3/2O2＋6e－＋6H＋=3H2O 96.6% 電化學(xué) 5. （xx全國新課標(biāo)，11題）鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時的總反應(yīng)為： Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2，下列有關(guān)該電池的說法不正確的是（ ） A. 電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O3、負(fù)極為Fe B. 電池放電時，負(fù)極反應(yīng)為Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2 C. 電池充電過程中，陰極附近溶液的pH降低 D. 電池充電時，陽極反應(yīng)為2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O 答案：C　 解析：根據(jù)放電反應(yīng)方程式，鐵鎳蓄電池放電時Fe作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，為還原劑，失電子生成Fe2+，最終生成Fe(OH)2，Ni2O3作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，為氧化劑，得電子，最終生成Ni(OH)2，選項A、B正確；電池放電時，負(fù)極反應(yīng)為Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2，則充電時，陰極發(fā)生Fe（OH）2+2e-= Fe+2OH-，陰極附近溶液的pH升高，選項C錯誤；電池充電時，陽極發(fā)生2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O，選項D正確。 6. （xx上海，16題，3分）用電解法提取氯化銅廢液中的銅，方案正確的是 A．用銅片連接電源的正極，另一電極用鉑片 B．用碳棒連接電源的正極，另一電極用銅片 C．用氫氧化鈉溶液吸收陰極產(chǎn)物 D．用帶火星的木條檢驗陽極產(chǎn)物 答案：B 7. （xx福建，11題）研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質(zhì)，使用時加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說法不正確的是（ ） A．水既是氧化劑又是溶劑 B．放電時正極上有氫氣生成 C．放電時OH－向正極移動 D．總反應(yīng)為：2Li＋2H2O=== 2LiOH＋H2↑ 答案：C 解析：考生可能迅速選出C項是錯誤，因為原電池放電時OH－是向負(fù)極移動的。這個考點(diǎn)在備考時訓(xùn)練多次。這種電池名稱叫鋰水電池?？赏茰y其總反應(yīng)為： 2Li＋2H2O=== 2LiOH＋H2↑。再寫出其電極反應(yīng)如下： （—）2Li—2e—＝2Li+ （+）2H2O+2e—＝2OH—＋H2↑ 結(jié)合選項分析A、B、D都是正確的。 此題情景是取材于新的化學(xué)電源，知識落腳點(diǎn)是基礎(chǔ)，對原電池原理掌握的學(xué)生來說是比較容易的。 8. （xx海南，6題）一種充電電池放電時的電極反應(yīng)為 H2+2OH—2e-=2H2O； NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH- 當(dāng)為電池充電時，與外電源正極連接的電極上發(fā)生的反應(yīng)是 A. H2O的還原 B. NiO(OH)的還原 C. H2的氧化 D. NiO(OH) 2的氧化 6.[答案]D 解析：命題立意：考查二次電池中的氧化還原問題。由題中給出的電極反應(yīng)可判斷出做原電池時，H2是還原劑被氧化、NiO(OH)是氧化劑被還原，則充電時H2是還原產(chǎn)物、NiO(OH)是氧化產(chǎn)物，與正極相連的是陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，所以“NiO(OH) 2的氧化”正確。 【技巧點(diǎn)撥】關(guān)于充電電池的氧化還原問題是?？键c(diǎn)，這類題有規(guī)律。原電池時，先要分析氧化劑與還原劑，氧化劑被還原、還原劑被氧化；充電時（電解池），原電池負(fù)極反應(yīng)反著寫為還原過程，發(fā)生在陰極，原電池中的正極反應(yīng)反著寫為氧化過程，發(fā)生在陽極。 9. （xx浙江，10題）將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。 導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。 下列說法正確的是 A．液滴中的Cl―由a區(qū)向b區(qū)遷移 B．液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－4OH－ C．液滴下的Fe因發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕，生成的Fe2＋由a區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的OH―形成Fe(OH)2，進(jìn)一步氧化、脫水形成鐵銹 D．若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu－2e－Cu2＋ 答案：液滴邊緣O2多，在C粒上發(fā)生正極反應(yīng)O2＋2H2O＋4e－4OH－。 液滴下的Fe發(fā)生負(fù)極反應(yīng)，F(xiàn)e－2e－Fe2＋，為腐蝕區(qū)(a)。 A．錯誤。Cl－由b區(qū)向a區(qū)遷移；B．正確；C．錯誤。液滴下的Fe因發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕；D．錯誤。Cu更穩(wěn)定，作正極，反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－4OH－。 【評析】本題考察電化學(xué)內(nèi)容中金屬吸氧腐蝕的原理的分析。 老知識換新面孔，高考試題，萬變不離其宗，關(guān)鍵的知識內(nèi)容一定要讓學(xué)生自己想懂，而不是死記硬背。學(xué)生把難點(diǎn)真正“消化”了就可以做到一通百通，題目再怎么變換形式，學(xué)生也能回答。 10. （xx山東，15題）以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是（ ） A.未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過程是該原電池的充電過程 B.因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時通過的電量與鋅的析出量無確定關(guān)系 C.電鍍時保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應(yīng)速率 D.鍍鋅層破損后對鐵制品失去保護(hù)作用 答案：C 解析：電鍍時Zn 為陽極，F(xiàn)e為陰極，KCl、ZnCl2的混合溶液為電解質(zhì)溶液，若未通電，不存在自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，故不能構(gòu)成原電池，故A錯；電鍍時，導(dǎo)線中每通過2 mol電子，就會析出1mol鋅，通過的電量與析出的鋅量的關(guān)系確定，故B錯；電鍍時保持電流保持恒定，則反應(yīng)的速率就不會改變，故升高溫度對反應(yīng)的速率無影響，故C正確；鍍鋅層破損后，鋅與鐵可構(gòu)成原電池的兩個電極，鐵做正極受到保護(hù)，故D錯。 11. （xx北京，8題）結(jié)合右圖判斷，下列敘述正確的是 A．Ⅰ和Ⅱ種正極均被保護(hù) B. Ⅰ和Ⅱ中負(fù)極反應(yīng)均是 C. Ⅰ和Ⅱ中正極反應(yīng)均是 D. Ⅰ和Ⅱ中分別加入少量溶液，均有藍(lán)色沉淀 12. （xx安徽，12題）研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差 別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)可表示為：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl,下列“水” 電池在海水中放電時的有關(guān)說法正確的是（ ） A.正極反應(yīng)式：Ag＋Cl－=AgCl B.每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子 C.Na＋不斷向“水”電池的負(fù)極移動 D. AgCl是還原產(chǎn)物 答案：D 解析：本題綜合考查原電池和氧化還原反應(yīng)的相關(guān)知識。 正極反應(yīng)該得電子，因此A錯；原電池中電解質(zhì)溶液中的陽離子應(yīng)該向正極移動，C錯；Ag是反應(yīng)的還原劑，因此AgCl是氧化產(chǎn)物，D錯。 13. （xx海南，12題）根據(jù)右圖，下列判斷中正確的是（ ） A.燒杯a中的溶液pH升高 B.燒杯b中發(fā)生氧化反應(yīng) C.燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為2H++2e-=H2 D.燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl--2e-=Cl2 答案：AB 解析：命題立意：原電池相關(guān)知識的考查 解析：題中給出的物質(zhì)表明，該電池的總反應(yīng)是2Zn + O2 + 2H2O = 2Zn(OH)2，a燒杯中電極反應(yīng)為O2 + 2H2O +4e- =4OH-， b中Zn-2e- = Zn2+，所以正確項為AB。 【技巧點(diǎn)撥】原電池的題是歷屆?？键c(diǎn)，本題可視為由前年高考中的鋁空電池變化而來。主要是先要找到電池的總反應(yīng)，反應(yīng)中各電極反應(yīng)、電極周圍酸堿性變化、離子濃度變化及計算才能有據(jù)可依。 14. （xx廣東）某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計如圖2裝置。下列敘述不正確的是 A、a和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出 B、a和b用導(dǎo)線連接時，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2＋+2e-= Cu C、無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色 D、a和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時，Cu2＋向銅電極移動 解析：A、發(fā)生置換反應(yīng)，正確。B、形成原電池，銅片作正極，溶液中Cu2＋先放電，正確；鐵片作負(fù)極失去電子形成Fe2+，溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色，所以C、正確。D、a和b分別連接直流電源正、負(fù)極，a作陽極，銅片失去電子形成為Cu2＋。Cu2＋向鐵電極移動。錯誤 15. （xx全國大綱，10題）用石墨作電極電解CuSO4溶液。通電一段時間后，欲使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到起始狀態(tài)，應(yīng)向溶液中加入適量的 A．CuSO4 B．H2O C．CuO D．CuSO4H2O 答案：C　依據(jù)2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，欲使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到起始狀態(tài)，應(yīng)向溶液中加入適量的CuO。 16. （xx江蘇，18題，12分）Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì)，可通過下列方法制備：在KOH加入適量AgNO3 溶液,生成Ag2O沉淀，保持反應(yīng)溫度為80，邊攪拌邊將一定量K2S2O8溶液緩慢加到上述混合物中，反應(yīng)完全后，過濾、洗滌、真空干燥得到固體樣品。反應(yīng)方程式為2AgNO3＋4KOH＋K2S2O8 Ag2O2↓＋2KNO3＋K2SO4＋2H2O 回答下列問題： （1）上述制備過程中，檢驗洗滌是否完全的方法是 。 (2)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池放電時正極的Ag2O2 轉(zhuǎn)化為Ag，負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為 K2Zn(OH)4，寫出該電池反應(yīng)方程式： 。 (3)準(zhǔn)確稱取上述制備的樣品（設(shè)Ag2O2僅含和Ag2O）2.558g，在一定的條件下完全分解為Ag 和O2 ，得到224.0mLO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。計算樣品中Ag2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（計算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位）。 答案：(1)取少許最后一次洗滌濾液，滴入1～2滴Ba(NO3)2溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表示已洗滌完全（取少許最后一次洗滌濾液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不顯紅色，表示已洗滌完全） (2)Ag2O2＋2Zn＋4KOH＋2H2O＝2K2Zn(OH)4＋2Ag (3)n(O2)＝224mL/22.4LmL－11000mL L－1＝1.00010－2 mol 設(shè)樣品中Ag2O2的物質(zhì)的量為x, Ag2O的物質(zhì)的量量為y 248gmol－1 x ＋ 232 gmol－1 y ＝2.588 g x＋1/2 y ＝1.00010－2 mol x＝9.50010－3 mol y＝1.00010－3 mol w(Ag2O2)＝ ＝0.91 解析：本題以銀鋅堿性電池正極活性物質(zhì)Ag2O2制備、制備過程檢驗洗洗滌是否完全的實(shí)驗方法、電池反應(yīng)、以及成分分析與相關(guān)計算為背景，試圖引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注化學(xué)與社會生活，考查學(xué)生用化學(xué)的思維方式來解決一些現(xiàn)實(shí)生活中的一些具體問題的能力。 【備考提示】高三復(fù)習(xí)重視化學(xué)與社會生活問題聯(lián)系，要拓展搞活學(xué)科知識。化學(xué)計算要物質(zhì)的量為基本，適當(dāng)關(guān)注化學(xué)學(xué)科思想（如質(zhì)量守恒、電荷守恒、極端分析等）等在化學(xué)計算中的運(yùn)用。 17. （xx山東，29題,14分）科研、生產(chǎn)中常涉及鈉、硫及其化合物。 (1)實(shí)驗室可用無水乙醇處理少量殘留的金屬鈉，化學(xué)反應(yīng)方程式為 。要清洗附著在試管壁上的硫，可用的試劑是 。 (2)下圖為鈉硫高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，該電池的工作溫度為320℃左右，電池反應(yīng)為2Na+S＝Na2Sx,正極的電極反應(yīng)式為 。M（由Na2O和Al2O3制得）的兩個作用是 。與鉛蓄電池相比，當(dāng)消耗相同質(zhì)量的負(fù)極活性物質(zhì)時，鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的 倍。 (3) Na2S溶液中離子濃度由大到小的順序為 ，向該溶液中加入少量固體CuSO4，溶液pH （填“增大”“減小”或“不變”）， Na2S溶液長期放置有硫析出，原因為 （用離子方程式表示）。 解析：(1)乙醇與鈉反應(yīng)的方程式為：2CH3CH2OH + 2Na2CH3CH2ONa + H2↑；要除去硫，常用能溶解硫的二硫化碳清洗。 (2)正極上是S得到電子發(fā)生還原反應(yīng)：xS+2e- == Sx2-；要形成閉合回路，M必須是能使離子在其中定向移動的，故M的兩個作用是導(dǎo)電和隔膜；假設(shè)消耗的質(zhì)量都是207 g，則鉛蓄電池能提供的電子為2 mol，而鈉硫電池提供的電子為1 mol，故鈉硫電池的放電量是鉛蓄電池的4.5倍。 (3) Na2S溶液中，存在的水解反應(yīng)為：H2O + S2- HS- + OH-，HS- + H2O H2S + OH-，其中的離子濃度由大到小的順序為：c(Na＋)＞c(S2－)＞c(OH－)＞c(HS－)＞c(H＋)。加入CuSO4，發(fā)生的離子反應(yīng)為Cu2++ S2-==CuS，使水解平衡向左移動，堿性減弱，pH減??；Na2S溶液長期放置會析出硫，是因為O2將其氧化的原因，離子方程式為：2S2-+ 2H2O+O2==2S+ 4OH-。 【答案】(1)2CH3CH2OH + 2Na2CH3CH2ONa + H2↑ 二硫化碳或熱的NaOH溶液 (2)xS+2e- == Sx2- 離子導(dǎo)電(導(dǎo)電或電解質(zhì))和隔離鈉與硫 4.5 (3)c(Na＋)＞c(S2－)＞c(OH－)＞c(HS－)＞c(H＋) 減小 2S2-+ 2H2O+O2==2S+ 4OH- 18. （xx廣東）（16分）由熔鹽電解法獲得的粗鋁含有一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去，產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用鋼材鍍鋁。工藝流程如下： （注：NaCl熔點(diǎn)為801℃；AlCl3在181℃升華） （1）精煉前，需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂，防止精煉時它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì)，相關(guān)的化學(xué)方程式為① 和② （2）將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體，雜質(zhì)隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有 ；固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中肯定存在 （3）在用廢堿液處理A的過程中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 （4）鍍鋁電解池中，金屬鋁為 極，熔融鹽電鍍中鋁元素和氯元素主要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在，鋁電極的主要電極反應(yīng)式為 （5）鋼材鍍鋁后，表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕，其原因是 答案：（1）①2Al +Fe2O3=Al 2O3+2Fe ②4Al+3SiO2===3Si+ 2Al 2O3（2）H2、AlCl3；NaCl。(3)Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O(4)陽極；陽極：Al-3e-=Al3+、（陰極：4Al2Cl7― +3e- = 7AlCl4―+Al ）(5)鋁在空氣中易形成一層極薄的致密而堅固的氧化膜，它能阻止氧化深入內(nèi)部，起到防腐保護(hù)作用 19. （xx天津，10題）（14分）工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—，它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的傷害，必須進(jìn)行處理。常用的處理方法有兩種。 方法1：還原沉淀法 該法的工藝流程為 其中第①步存在平衡：2CrO42—（黃色）+2H+Cr2O72—（橙色）+H2O （1）若平衡體系的pH=2，則溶液顯 色. （2）能說明第①步反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是 。 a．Cr2O72—和CrO42—的濃度相同 b．2v (Cr2O72—) =v (CrO42—) c．溶液的顏色不變 （3）第②步中，還原1mol Cr2O72—離子，需要________mol的FeSO47H2O。 （4）第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡： Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH—(aq) 常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝c(Cr3+)c3(OH—)＝10-32，要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH應(yīng)調(diào)至 。 方法2：電解法 該法用Fe做電極電解含Cr2O72—的酸性廢水，隨著電解進(jìn)行，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。 （5）用Fe做電極的原因 為 。 （6）在陰極附近溶液pH升高的原因是（用電極反應(yīng)解 釋） 。 溶液中同時生成的沉淀還有 。 答案： （1）橙 （2）c （3）6 （4）5 （5）陽極反應(yīng)為Fe－2e－＝Fe2+，提供還原劑Fe2+ （6）2H++2e－＝H2↑ Fe(OH)3 焓變 20. （xx上海，11題，3分）根據(jù)碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 (i) I2(g)+ H2(g) 2HI(g)+ 9.48 kJ (ii) I2(S)+ H2(g)2HI(g) - 26.48 kJ 下列判斷正確的是 A．254g I2(g)中通入2gH2(g)，反應(yīng)放熱9.48 kJ B．1 mol固態(tài)碘與1 mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00 kJ C．反應(yīng)(i)的產(chǎn)物比反應(yīng)(ii)的產(chǎn)物穩(wěn)定 D．反應(yīng)(ii)的反應(yīng)物總能量比反應(yīng)(i)的反應(yīng)物總能量低 答案：D 21. （xx重慶，13題）SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結(jié)構(gòu)中存在S-F鍵。已知1molS(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ,斷裂1molF-F .S-F鍵需吸收的能量分別為160kJ、330kJ.則S(s)＋3F2(g)=SF6(g)的反應(yīng)熱△H為 A. -1780kJmol－1 B. -1220 kJmol－1 C.-450 kJmol－1 D. +430 kJmol－1 【解析】由題目的信息可知，反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量為280 kJ +3160kJ=760 kJ，生成物的化學(xué)鍵形成時放出的熱量為6330kJ=1980 kJ，故反應(yīng)放出的熱量為1980 kJ-760 kJ=1220 kJ，其反應(yīng)熱為-1220 kJmol-1。 【答案】B 【命題立意】：本題主要考查反應(yīng)熱△H的計算，著重考查考生的計算能力，較基礎(chǔ)。 22. （xx海南，5題）已知： 2Zn（s）+O2（g）=2ZnO（s） △H=-701.0kJmol-1 2Hg（l）+O2（g）=2HgO（s） △H=-181.6kJmol-1 則反應(yīng)Zn（s）+ HgO（s）=ZnO（s）+ Hg（l）的△H為 A. +519.4kJmol-1 B. +259.7 kJmol-1 C. -259.7 kJmol-1 D. -519.4kJmol-1 答案：C 解析：命題立意：考查蓋斯定律。反應(yīng)的焓值由蓋斯定律直接求出。即(△H1-△H2)/2=-259.7 kJmol-1。 【誤區(qū)警示】本題中兩負(fù)數(shù)相減易出錯，此外系數(shù)除以2時，焓值也要除2。 （xx北京，10題，）25℃、101kPa 下： ① 2Na(s) ＋ O2(g) === Na2O(s) △H1= －414 kJmol－1 ② 2Na(s) ＋ O2(g) === Na2O2(s) △H2= －511 kJmol－1 下列說法正確的是: A. ①和②產(chǎn)物的陰陽離子個數(shù)比不相等 B. ①和②生成等物質(zhì)的量的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移電子數(shù)不同 C. 常溫下Na與足量O2反應(yīng)生成Na2O，隨溫度升高生成Na2O的速率逐漸加快 D. 25℃、101kPa 下：Na2O2（s）+2 Na（s）= 2Na2O（s） ΔH= -317 kJ/mol 23. （xx江蘇，12題，2分）下列說法正確的是（ ） A.一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(1)＝Mg(1)＋ Cl2(g)的 △H＞0 △S＞0 B.水解反應(yīng)NH4＋＋H2ONH3H2O＋H＋達(dá)到平衡后，升高溫度平衡逆向移動 C.鉛蓄電池放電時的負(fù)極和充電時的陽極均發(fā)生還原反應(yīng) D.對于反應(yīng)2H2O2＝2H2O＋O2↑, 加入MnO2或升高溫度都能加快O2的生成速率 【參考答案】AD 【分析】本題是化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)、電化學(xué)等的簡單綜合題，著力考查學(xué)生對熵變、焓變，水解反應(yīng)、原電池電解池、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素等方面的能力。 A.分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，熵變、焓變都大于零，內(nèi)容來源于選修四化學(xué)方向的判斷。 B.水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度越高越水解，有利于向水解方向移動。 C.鉛蓄電池放電時的負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。 D.升高溫度和加入正催化劑一般都能加快反應(yīng)速率。 24. （xx海南，11題）某反應(yīng)的△H=+100kJmol-1，下列有關(guān)該反應(yīng)的敘述正確的是 A.正反應(yīng)活化能小于100kJmol-1 B.逆反應(yīng)活化能一定小于100kJmol-1 C.正反應(yīng)活化能不小于100kJmol-1 D.正反應(yīng)活化能比逆反應(yīng)活化能大100kJmol-1 答案：CD 命題立意：活化能理解考查 解析：在可逆反應(yīng)過程中活化能有正反應(yīng)和逆反應(yīng)兩種，焓與活化能的關(guān)系是△H=Σ（反應(yīng)物）-Σ（生成物）。題中焓為正值，過程如圖 所以CD正確 【技巧點(diǎn)撥】關(guān)于這類題，比較數(shù)值間的相互關(guān)系，可先作圖再作答，以防出錯。 25. 12．（xx浙江，12題）下列說法不正確的是 A．已知冰的熔化熱為6.0 kJ/mol，冰中氫鍵鍵能為20 kJ/mol，假設(shè)1 mol冰中有2 mol 氫鍵，且熔化熱完全用于破壞冰的氫鍵，則最多只能破壞冰中15％的氫鍵 B．已知一定溫度下，醋酸溶液的物質(zhì)的量濃度為c，電離度為α，。 若加入少量醋酸鈉固體，則CH3COOHCH3COO－＋H＋向左移動，α減小，Ka變小 C．實(shí)驗測得環(huán)己烷(l)、環(huán)己烯(l)和苯(l)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為－3916 kJ/mol、－3747 kJ/mol和－3265 kJ/mol，可以證明在苯分子中不存在獨(dú)立的碳碳雙鍵 D．已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)2Fe(s)＋3CO(g)，△H＝＋489.0 kJ/mol。 CO(g)＋O2(g)CO2(g)，△H＝－283.0 kJ/mol。 C(石墨)＋O2(g)CO2(g)，△H＝－393.5 kJ/mol。 則4Fe(s)＋3O2(g)2Fe2O3(s)，△H＝－1641.0 kJ/mol 答案：正確，熔化熱只相當(dāng)于0.3 mol氫鍵。 B．錯誤。Ka只與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)。 C．正確。環(huán)己烯(l)與環(huán)己烷(l)相比，形成一個雙鍵，能量降低169kJ/mol， 苯(l)與環(huán)己烷(l)相比，能量降低691kJ/mol，遠(yuǎn)大于1693，說明苯環(huán)有特殊穩(wěn)定結(jié)構(gòu) D．正確。熱方程式①＝(③－②)3－④2，△H也成立。 【評析】本題為大綜合題，主要考察了物質(zhì)的鍵能分析應(yīng)用，化學(xué)反應(yīng)能量變化的蓋斯定律的應(yīng)用，以及弱電解質(zhì)溶液的電離平衡分析。 26. （xx江蘇，20題，14分）氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 已知： CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) △H＝206.2kJmol－1 CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g) △H＝247.4 kJmol－1 2H2S(g)＝2H2(g)＋S2(g) △H＝169.8 kJmol－1 (1)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為 。 (2)H2S熱分解制氫時，常向反應(yīng)器中通入一定比例空氣，使部分H2S燃燒，其目的是 。燃燒生成的SO2與H2S進(jìn)一步反應(yīng)，生成物在常溫下均非氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 (3)H2O的熱分解也可得到H2，高溫下水分解體系中主要?dú)怏w的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖11所示。圖中A、B表示的物質(zhì)依次是 。 (4)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖12（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）。電解時，陽極的電極反應(yīng)式為 。 (5)Mg2Cu是一種儲氫合金。350℃時，Mg2Cu與H2反應(yīng)，生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物（其中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.077）。Mg2Cu與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 答案：(1)CH4(g)＋2H2O(g) ＝CO2(g) ＋4H2(g) △H＝165.0 kJmol－1 (2)為H2S熱分解反應(yīng)提供熱量 2H2S＋SO2 ＝2H2O＋3S (或4H2S＋2SO2＝4H2O＋3S2) (3)H、O（或氫原子、氧原子） (4)CO(NH2)2＋8OH－－6e－＝CO32－＋N2↑＋6H2O (5)2Mg2Cu＋3H2 MgCu2＋3MgH2 解析：本題以新能源為背景涉及元素化合物性質(zhì)、熱化學(xué)方程式和電極反應(yīng)方程式的書寫、讀圖讀表的綜合題，是以化學(xué)知識具體運(yùn)用的典型試題。 【備考提示】高三復(fù)習(xí)一定要關(guān)注生活，適度加強(qiáng)綜合訓(xùn)練與提升。 27. （xx全國大綱，28題,15分）反應(yīng)(△H＜0)在等容條件下進(jìn)行。改變其他反應(yīng)條件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化的曲線如下圖所示： 回答問題： ⑴反應(yīng)的化學(xué)方程中a∶b∶c為　 ； ⑵Ａ的平均反應(yīng)速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)從大到小排列次序為 ； ⑶Ｂ的平衡轉(zhuǎn)化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是 ，其值是 ； ⑷由第一次平衡到第二次平衡，平衡移動的方向是 ，采取的措施是 ； ⑸比較第Ⅱ階段反應(yīng)溫度（Ｔ２）和第Ⅲ階段反應(yīng)溫度（Ｔ３）的高低；Ｔ２ Ｔ３（填“＜”“＞”“＝”）判斷的理由是 。 ⑹達(dá)到第三次平衡后，將容器的體積擴(kuò)大一倍，假定10min后達(dá)到新的平衡，請在下圖中用曲線表示第Ⅳ階段體系中各物質(zhì)的濃度隨時間變化的趨勢（曲線上必須標(biāo)出A、B、C）。 28. 【答案】⑴1∶3∶2 ⑵vⅠ(A) ＞vⅡ(A) ＞vⅢ(A) ⑶αⅢ(B)　 0.19 ⑷向右移動 ⑸將C從平衡混合物中液化分離出去 ⑹ 解析：圖像題的解答要看清圖像的橫、縱坐標(biāo)所代表的意義，曲線的走勢，然后結(jié)合原理分析作答。 ⑴依據(jù)圖示A、B、C三種物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化分別為1mol、3 mol、2 mol，故a∶b∶c=1∶3∶2。 ⑵vⅠ(A)=(2.0－1.00)molL-1/20.0min=0.05 molL-1min-1、vⅡ(A)=(1.00－0.62)/15.0 min=0.025 molL-1min-1、vⅢ(A)=( 0.62－0.50) molL-1/10 min=0.012 molL-1min-1。故：vⅠ(A) ＞vⅡ(A) ＞vⅢ(A)。 ⑶由圖可知αⅠ(B)=0.5、αⅡ(B)=1.14/3.00=0.38、αⅢ(B)=0.36/1.86=0.19，則Ｂ的平衡轉(zhuǎn)化率最小的是αⅢ(B)，其值為0.19； ⑷第一次平衡后A、B的濃度從平衡點(diǎn)開始降低，而C的物質(zhì)的量濃度突然變?yōu)?，則平衡向右移動，此時采取的措施是將C從平衡混合物中液化分離出去。 ⑸因為該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故Ｔ２＜Ｔ３ ⑹容器的體積擴(kuò)大一倍瞬間各物質(zhì)濃度是原來的一半，以后平衡向左移動。10min時到達(dá)平衡。