沪科版化学高一上42《化学反应中的能量变化》Word下载.docx
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mol－1=480g，放热Q=480g×
7.1kJ/g=3408kJ，对应的热化学方程式为：
4.（2011全国新课标，27题）科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。
已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热
△H分别为-285.8kJ·
mol-1、-283.0kJ·
mol-1、-726.5kJ·
mol-1。
请回答问题：
（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是kJ。
（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为。
（3）在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：
T1、T2均大于300℃）
下列说法正确的是________（填序号）
①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v（CH3OH）=
mol·
L-1·
min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时
增大
（4）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为______；
（5）在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为________、正极的反应式为________。
理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ，则该燃料电池的理论效率为________（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）
（1）已知H2（g）的燃烧热△H为-285.8kJ·
mol-1，其含义为1molH2（g）完全燃烧，生成1molH2O，放出285.8kJ的热量，即分解1molH2O，就要吸收285.8kJ的热量。
用太阳能分解10mol水消耗的能量是2858kJ。
（2）由CO（g）和CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式
①CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJ·
mol-1
②CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.5kJ·
由②－①可得：
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-443.5kJ·
mol-1
（3）CO2和H2合成甲醇的化学方程式为CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）。
由图像可知B曲线先到达平衡，因此温度T2＞T1，温度越高，达到平衡时甲醇的物质的量反而越低，说明该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，不利于甲醇的生成，平衡常数减小，即②错误、③正确；
温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的物质的量为
mol，此时甲醇的浓度为
，所以生成甲醇的平均速率为：
v（CH3OH）=
mol·
min-1，因此①错误；
因为温度T2＞T1，所以A点的反应体系从T1变到T2时，平衡会向逆反应方向移动，即降低生成物浓度而增大反应物浓度，所以④正确。
（5）在甲醇燃料电池中，甲醇失去电子，氧气得到电子，所以负极的电极反应式是CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋，正极的电极反应式是3/2O2＋6e－＋6H＋=3H2O；
甲醇的燃烧热是-726.5kJ·
mol-1，所以该燃料电池的理论效率为
。
（1）2858；
（2）CH3OH（l）＋O2（g）＝CO（g）+2H2O（l）△H＝-443.5kJ·
mol-1；
（3）③④；
（4
）1－a/2；
（5）CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋3/2O2＋6e－＋6H＋=3H2O96.6%
电化学
5.（2011全国新课标，11题）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：
Fe+Ni2O3+3H2O=Fe（OH）2+2Ni（OH）2，下列有关该电池的说法不正确的是（）
A.电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe
B.电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2
C.电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
D.电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O
C
根据放电反应方程式，铁镍蓄电池放电时Fe作负极，发生氧化反应，为还原剂，失电子生成Fe2+，最终生成Fe（OH）2，Ni2O3作正极，发生还原反应，为氧化剂，得电子，最终生成Ni（OH）2，选项A、B正确；
电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2，则充电时，阴极发生Fe（OH）2+2e-=Fe+2OH-，阴极附近溶液的pH升高，选项C错误；
电池充电时，阳极发生2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O，选项D正确。
6.（2011上海，16题，3分）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
7.（2011福建，11题）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（
）
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↑
C
考生可能迅速选出C项是错误，因为原电池放电时OH－是向负极移动的。
这个考点在备考时训练多次。
这种电池名称叫锂水电池。
可推测其总反应为：
2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑。
再写出其电极反应如下：
（—）2Li—2e—＝2Li+
（+）2H2O+2e—＝2OH—＋H2↑
结合选项分析A、B、D都是正确的。
此题情景是取材于新的化学电源，知识落脚点是基础，对原电池原理掌握的学生来说是比较容易的。
8.（2011海南，6題）一种充电电池放电时的电极反应为
H2+2OH—2e-=2H2O；
NiO（OH）+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-
当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是
A.H2O的还原B.NiO（OH）的还原
C.H2的氧化D.NiO（OH）2的氧化
6.[答案]D
命题立意：
考查二次电池中的氧化还原问题。
由题中给出的电极反应可判断出做原电池时，H2是还原剂被氧化、NiO（OH）是氧化剂被还原，则充电时H2是还原产物、NiO（OH）是氧化产物，与正极相连的是阳极发生氧化反应，所以“NiO（OH）2的氧化”正确。
【技巧点拨】关于充电电池的氧化还原问题是常考点，这类题有规律。
原电池时，先要分析氧化剂与还原剂，氧化剂被还原、还原剂被氧化；
充电时（电解池），原电池负极反应反着写为还原过程，发生在阴极，原电池中的正极反应反着写为氧化过程，发生在阳极。
9.
（2011浙江，10题）将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区（a）已被腐蚀而变暗，在液滴外沿棕色铁锈环（b），如图所示。
导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。
下列说法正确的是
A．液滴中的Cl―由a区向b区迁移
B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：
O2＋2H2O＋4e－
4OH－
C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH―形成Fe（OH）2，进一步氧化、脱水形成铁锈
D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为Cu－2e－
Cu2＋
液滴边缘O2多，在C粒上发生正极反应O2＋2H2O＋4e－
4OH－。
液滴下的Fe发生负极反应，Fe－2e－
Fe2＋，为腐蚀区（a）。
A．错误。
Cl－由b区向a区迁移；
B．正确；
C．错误。
液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀；
D．错误。
Cu更稳定，作正极，反应为O2＋2H2O＋4e－
【评析】本题考察电化学内容中金属吸氧腐蚀的原理的分析。
老知识换新面孔，高考试题，万变不离其宗，关键的知识内容一定要让学生自己想懂，而不是死记硬背。
学生把难点真正“消化”了就可以做到一通百通，题目再怎么变换形式，学生也能回答。
10.（2011山东，15题）以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是（）
A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程
B.因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系
C.电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率
D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用
电镀时Zn为阳极，Fe为阴极，KCl、ZnCl2的混合溶液为电解质溶液，若未通电，不存在自发进行的氧化还原反应，故不能构成原电池，故A错；
电镀时，导线中每通过2mol电子，就会析出1mol锌，通过的电量与析出的锌量的关系确定，故B错；
电镀时保持电流保持恒定，则反应的速率就不会改变，故升高温度对反应的速率无影响，故C正确；
镀锌层破损后，锌与铁可构成原电池的两个电极，铁做正极受到保护，故D错。
11.（2011北京，8题）结合右图判断，下列叙述正确的是
A．Ⅰ和Ⅱ种正极均被保护
B.Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是
C.Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是
D.Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量
溶液，均有蓝色沉淀
12.（2011安徽，12题）研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差
别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：
5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl,下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是（）
A.正极反应式：
Ag＋Cl－=AgCl
B.每生成1m
olNa2Mn5O10转移2mol电子
C.Na＋不断向“水”电池的负极移动
D.AgCl是还原产物
D
本题综合考查原电池和氧化还原反应的相关知识。
正极反应该得电子，因此A错；
原电池中电解质溶液中的阳离子应该向正极移动，C错；
Ag是反应的还原剂，因此AgCl是氧化产物，D错。
13.（2011海南，12题）根据右图，下列判断中正确的是（）
A.烧杯a中的溶液pH升高
B.烧杯b中发生氧化反应
C.烧杯a中发生的反应为2H++2e-=H2
D.烧杯b中发生的反应为2Cl--2e-=Cl2
AB
原电池相关知识的考查
题中给出的物质表明，该电池的总反应是2Zn+O2+2H2O=2Zn（OH）2，a烧杯中电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，b中Zn-2e-=Zn2+，所以正确项为AB。
【技巧点拨】原电池的题是历届常考点，本题可视为由前年高考中的铝空电池变化而来。
主要是先要找到电池的总反应，反应中各电极反应、电极周围酸碱性变化、离子浓度变化及计算才能有据可依。
14.（2011广东）某小组为研究电化学原理，设计如图2装置。
下列叙述不正确的是
A、a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B、a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：
Cu2＋+2e-=Cu
C、无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D、a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动
A、发生置换反应，正确。
B、形成原电池，铜片作正极，溶液中Cu2＋先放电，正确；
铁片作负极失去电子形成Fe2+，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色，所以C、正确。
D、a和b分别连接直流电源正、负极，a作阳极，铜片失去电子形成为Cu2＋。
Cu2＋向铁电极移动。
错误
15.（2011全国大纲，10题）用石墨作电极电解CuSO4溶液。
通电一段时间后，欲使电解质溶液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的
A．CuSO4B．H2OC．CuOD．CuSO4·
H2O
C 依据2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4，欲使电解质溶液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的CuO。
16.（2011江苏，18题，12分）Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：
在KOH加入适量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80，边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。
反应方程式为2AgNO3＋4KOH＋K2S2O8
Ag2O2↓＋2KNO3＋K2SO4＋2H2O
回答下列问题：
（1）上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是
。
（2）银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为
K2Zn（OH）4，写出该电池反应方程式：
（3）准确称取上述制备的样品（设Ag2O2仅含和Ag2O）2.558g，在一定的条件下完全分解为Ag和O2，得到224.0mLO2（标准状况下）。
计算样品中Ag2O2的质量分数（计算结果精确到小数点后两位）。
（1）取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴Ba（NO3）2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全（取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全）
（2）Ag2O2＋2Zn＋4KOH＋2H2O＝2K2Zn（OH）4＋2Ag
（3）n（O2）＝224mL/22.4L·
mL－1·
1000mL·
L－1＝1.000×
10－2mol
设样品中Ag2O2的物质的量为x,Ag2O的物质的量量为y
248g·
mol－1×
x＋232g·
y＝2.588g
x＋1/2y＝1.000×
x＝9.500×
10－3mol
y＝1.000×
w（Ag2O2）＝
＝0.91
本题以银锌碱性电池正极活性物质Ag2O2制备、制备过程检验洗洗涤是否完全的实验方法、电池反应、以及成分分析与相关计算为背景，试图引导学生关注化学与社会生活，考查学生用化学的思维方式来解决一些现实生活中的一些具体问题的能力。
【备考提示】高三复习重视化学与社会生活问题联系，要拓展搞活学科知识。
化学计算要物质的量为基本，适当关注化学学科思想（如质量守恒、电荷守恒、极端分析等）等在化学计算中的运用。
17.（2011山东，29题,14分）科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
（1）实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为。
要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是。
（2）下图为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320℃左右，电池反应为2Na+
S＝Na2Sx,正极的电极反应式为。
M（由Na2O和Al2O3制得）的两个作用是。
与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的倍。
（3）Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为，向该溶液中加入少量固体CuSO4，溶液pH（填“增大”“减小”或“不变”），Na2S溶液长期放置有硫析出，原因为（用离子方程式表示）。
（1）乙醇与钠反应的方程式为：
2CH3CH2OH+2Na
2CH3CH2ONa+H2↑；
要除去硫，常用能溶解硫的二硫化碳清洗。
（2）正极上是S得到电子发生还原反应：
xS+2e-==Sx2-；
要形成闭合回路，M必须是能使离子在其中定向移动的，故M的两个作用是导电和隔膜；
假设消耗的质量都是207g，则铅蓄电池能提供的电子为2mol，而钠硫电池提供的电子为
1mol，故钠硫电池的放电量是铅蓄电池的4.5倍。
（3）Na2S溶液中，存在的水解反应为：
H2O+S2-
HS-+OH-，HS-+H2O
H2S+OH-，其中的离子浓度由大到小的顺序为：
c（Na＋）＞c（S2－）＞c（OH－）＞c（HS－）＞c（H＋）。
加入CuSO4，发生的离子反应为Cu2++S2-==CuS，使水解平衡向左移动，碱性减弱，pH减小；
Na2S溶液长期放置会析出硫，是因为O2将其氧化的原因，离子方程式为：
2S2-+2H2O+O2==2S+4OH-。
【答案】
（1）2CH3CH2OH+2Na
2CH3CH2ONa+H2↑二硫化碳或热的NaOH溶液
（2）xS+2e-==Sx2-离子导电（导电或电解质）和隔离钠与硫4.5
（3）c（Na＋）＞c（S2－）＞c（OH－）＞c（HS－）＞c（H＋）减小2S2-+2H2O+O2==2S+4OH-
18.（2011广东）（16分）由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。
工艺流程如下：
（注：
NaCl熔点为801℃；
AlCl3在181℃升华）
（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①和②
（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。
气泡的主要成分除Cl2外还含有；
固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在
（3）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为
（4）镀铝电解池中，金属铝为极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4―和Al2Cl7―形式存在，铝电极的主要电极反应式为
（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是
（1）①2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe②4Al+3SiO2===3Si+2Al2O3
（2）H2、AlCl3；
NaCl。
（3）Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O（4）阳极；
阳极：
Al-3e-=Al3+、（阴极：
4Al2Cl7―+3e-=7AlCl4―+Al）（5）铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜，它能阻止氧化深入内部，起到防腐保护作用
19.（2011天津，10题）（14分）工业废水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。
常用的处理方法有两种。
方法1：
还原沉淀法
该法的工艺流程为
其中第①步存在平衡：
2CrO42—（黄色）+2H+
Cr2O72—（橙色）+H2O
（1）若平衡体系的pH=2，则溶液显色.
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是。
a．Cr2O72—和CrO42—的浓度相同
b．2v（Cr2O72—）=v（CrO42—）
c．溶液的颜色不变
（3）第②步中，还原1molCr2O72—离子，需要________mol的FeSO4·
7H2O。
（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）
常温下，Cr（OH）3的溶度积Ksp＝c（Cr3+）·
c3（OH—）＝10-32，要使c（Cr3+）降至10-5mol/L，溶液的pH应调至。
方法2：
电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72—的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr（OH）3沉淀。
（5）用Fe做电极的原因
为。
（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解
释）。
溶液中同时生成的沉淀还有。
（1）橙
（2）c
（3）6
（4）5
（5）阳极反应为Fe－2e－＝Fe2+，提供还原剂Fe2+
（6）2H++2e－＝H2↑Fe（OH）3
焓变
20.（2011上海，11题，3分）根据碘与氢气反应的热化学方程式
（i）I2（g）+H2（g）
2HI（g）+9.48kJ（ii）I2（S）+H2（g）
2HI（g）-26.48kJ
下列判断正确的是
A．254gI2（g）中通入2gH2（g），反应放热9.48kJ
B．1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJ
C．反应（i）的产物比反应（ii）的产物稳定
D．反应（ii）的反应物总能量比反应（i）的反应物总能量低
D
21.（2011重庆，13题）SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中存在S-F键。
已知1molS（s）转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F.S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ.则S（s）＋3F2（g）=SF6（g）的反应热△H为
A.-1780kJ·
mol－1
B.-1220kJ·
mol－1
C.-450kJ·
D.+430kJ·
【解析】由题目的信息可知，反应物的化学键断裂吸收的能量为280kJ+3×
160kJ=76
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