高中化學(xué)課時作業(yè)(蘇教版選修第一冊)參考答案課時作業(yè)_第1頁
高中化學(xué)課時作業(yè)(蘇教版選修第一冊)參考答案課時作業(yè)_第2頁
高中化學(xué)課時作業(yè)(蘇教版選修第一冊)參考答案課時作業(yè)_第3頁
高中化學(xué)課時作業(yè)(蘇教版選修第一冊)參考答案課時作業(yè)_第4頁
高中化學(xué)課時作業(yè)(蘇教版選修第一冊)參考答案課時作業(yè)_第5頁
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文檔簡介

課時作業(yè)1化學(xué)反應(yīng)的焓變熱化學(xué)方程式1.答案:A2.解析:根據(jù)反應(yīng)物和生成物能量的高低來分析、解決問題?;瘜W(xué)反應(yīng)都伴隨能量變化,當(dāng)反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時,該反應(yīng)為放熱反應(yīng);當(dāng)反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。反應(yīng)①的ΔH>0,為吸熱反應(yīng),故可排除A項和C項。反應(yīng)②的ΔH<0,為放熱反應(yīng),B項錯誤。答案:D3.解析:D項中的稀硫酸與鋅粒反應(yīng)后生成H2,能夠推動針筒活塞向右移動,不能確定該反應(yīng)是否為放熱反應(yīng),D錯誤。答案:D4.答案:B5.答案:C6.解析:由題中條件可知:反應(yīng)的熱效應(yīng)ΔH=akJ·mol-1=-kJ·mol-1,可知該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故D錯誤。答案:D7.解析:由圖可知1molC(s)與1molO2(g)的總能量比1molCO2(g)的總能量高kJ,故A項錯誤;由圖可知2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-kJ·mol-1,生成物的總能量小于反應(yīng)物的總能量,故B、D項錯誤;由圖可知1molC(s)與O2(g)反應(yīng)生成1molCO(g)放出的熱量為kJ-kJ=kJ,則C(s)與O2(g)反應(yīng)生成CO(g)的熱化學(xué)方程式為2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-kJ·mol-1,故C項正確。答案:C8.解析:氫氣在氧氣中燃燒,生成1mol氣態(tài)水的反應(yīng)的ΔH=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=436kJ·mol-1+249kJ·mol-1-930kJ·mol-1=-245kJ·mol-1<0,反應(yīng)放熱,所以水分解吸熱,故A錯誤;由題圖分析可知,生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-490kJ·mol-1,故B正確;化學(xué)鍵斷裂吸收能量,化學(xué)鍵生成釋放能量,甲、乙、丙中物質(zhì)所具有的總能量大小關(guān)系為乙>甲>丙,故C錯誤;水蒸氣變成液態(tài)水會放熱,則乙→丙的過程中若生成液態(tài)水,釋放的能量將大于930kJ,故D錯誤。答案:B9.解析:本題考查化學(xué)反應(yīng)中能量變化、熱化學(xué)方程式的判斷。斷裂化學(xué)鍵需要吸收能量,則斷裂molN2(g)和molH2(g)中所有的化學(xué)鍵吸收akJ熱量,A錯誤;NH3(g)變成NH3(l)放出熱量,則有NH3(g)=NH3(l)ΔH=-ckJ·mol-1,B錯誤;反應(yīng)eq\f(1,2)N2(g)+eq\f(3,2)H2(g)=NH3(g)的正、逆反應(yīng)的活化能分別為akJ·mol-1、bkJ·mol-1,則反應(yīng)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的ΔH=2(akJ·mol-1-bkJ·mol-1)=2(a-b)kJ·mol-1,C錯誤;反應(yīng)NH3(l)=eq\f(1,2)N2(g)+eq\f(3,2)H2(g)的正、逆反應(yīng)活化能分別為(b+c)kJ·mol-1、akJ·mol-1,則該反應(yīng)的ΔH=(b+c)kJ·mol-1-akJ·mol-1=(b+c-a)kJ·mol-1,故有2NH3(l)=N2(g)+3H2(g)ΔH=2(b+c-a)kJ·mol-1,D正確。答案:D10.解析:10NA個電子的物質(zhì)的量為10mol,反應(yīng)中碳元素的化合價由-1價升高為+4,參加反應(yīng)的乙炔的物質(zhì)的量為eq\f(10mol,2×5)=1mol,放出的熱量為1300kJ·mol-1×1mol=1300kJ,故A正確;熱化學(xué)方程式中ΔH<0表示放熱,C2H2(g)+eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1300kJ·mol-1該反應(yīng)為放熱反應(yīng),有NA個水分子生成且為液體時,放出1300kJ的能量,故B錯誤;1個CO2分子中含有4個共用電子對,有8NA個碳氧共用電子對生成時,說明有2molCO2生成,放出1300kJ的能量,有2NA個碳氧共用電子對生成時,說明有molCO2生成,放出eq\f(1300kJ,4)=325kJ的能量,故C錯誤;1個CO2分子中含有4個共用電子對,有10NA個碳氧共用電子對生成時,說明有molCO2生成,放出的能量為1300kJ×eq\f(2.5,2)=1625kJ,故D錯誤。答案:A11.解析:鎂片與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng),是由于反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,放出的熱量使錐形瓶內(nèi)氣壓增大,導(dǎo)致U形管左側(cè)液面下降,右側(cè)液面上升。答案:(1)Mg+2H+=Mg2++H2↑鎂片溶解,有氣泡產(chǎn)生(2)下降反應(yīng)放出的熱量使錐形瓶內(nèi)氣壓增大放熱(3)小于12.解析:(1)每個反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒和能量守恒,故A、D兩項正確。任何反應(yīng)都伴隨著能量變化,B項錯誤。某一反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)與反應(yīng)條件無關(guān),加熱是為了使舊化學(xué)鍵斷裂,引發(fā)反應(yīng),C項錯誤。(2)答案:(1)AD(2)吸熱ΔH=(E2-E1)kJ/mol13.解析:根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫原則,注意①標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài),②焓變的單位為kJ/mol,放熱反應(yīng)為負(fù)值,吸熱反應(yīng)為正值,焓變的數(shù)值和化學(xué)計量數(shù)成正比。(4)注意N2和H2的反應(yīng)為可逆反應(yīng),不能進(jìn)行到底,要根據(jù)生成molNH3放熱kJ計算。(5)gNaOH生成H2O的物質(zhì)的量為mol,放出kJ的熱量,則生成1molH2O放出kJ的熱量。答案:(1)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+kJ/mol(2)3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)ΔH=-kJ/mol(3)HgO(s)=Hg(l)+eq\f(1,2)O2(g)ΔH=+kJ/mol(4)N2(g)+3H2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(500℃、30MPa))2NH3(g)ΔH=-kJ/mol(5)NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-kJ/mol14.解析:(1)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為Si(s)+3HCl(g)eq\o(=,\s\up7(300℃))SiHCl3(g)+H2(g)ΔH=-225kJ·mol-1。(2)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)ΔH=-kJ·mol-1。(3)由題意知,生成的黑色固體是氧化銅,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平化學(xué)方程式。再根據(jù)反應(yīng)每消耗1molCuCl(s)放熱kJ可寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)ΔH=-kJ·mol-1。(4)根據(jù)每生成kg純硅需吸收akJ熱量,求出生成1mol純硅需吸收kJ熱量,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為SiCl4(g)+2H2(g)eq\o(=,\s\up7(1100℃))Si(s)+4HCl(g)ΔH=+kJ·mol-1。答案:(1)Si(s)+3HCl(g)eq\o(=,\s\up7(300℃))SiHCl3(g)+H2(g)ΔH=-225kJ·mol-1(2)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)ΔH=-kJ·mol-1(3)4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)ΔH=-kJ·mol-1(4)SiCl4(g)+2H2(g)eq\o(=,\s\up7(1100℃))Si(s)+4HCl(g)ΔH=+kJ·mol-115.答案:(1)吸熱(2)相同一個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱僅與反應(yīng)的始態(tài)和始態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)(3)CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)ΔH=(E2-E1)kJ·mol-1(4)CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)ΔH=(E2-E1)kJ·mol-11(E2-E1)n(CH3OH)n(H2)(E2-E1)n(CH3OH)H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH=-akJ·mol-11eq\f(1,2)an(H2)n(O2)2an(O2)則(E2-E1)n(CH3OH)=2an(O2),即n(CH3OH)∶n(O2)=2a∶(E2-E1),則n(CH3OH)∶n(空氣)=2a∶5(E2-E1)。課時作業(yè)2反應(yīng)熱的測量與計算1.解析:反應(yīng)物的總能量與產(chǎn)物的總能量決定反應(yīng)熱,所以反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān),A項錯誤;熱化學(xué)方程式按一定系數(shù)比加和時其反應(yīng)熱也按該系數(shù)比加和,B項錯誤;蓋斯定律表明反應(yīng)熱與反應(yīng)途徑無關(guān),只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),C項正確,D項錯誤。答案:C2.解析:1mol晶體硅中所含的Si—Si鍵為2mol,即工業(yè)上制取高純硅的反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=4×360kJ·mol-1+2×436kJ·mol-1-(2×176kJ·mol-1+4×431kJ·mol-1)=+236kJ·mol-1。答案:C3.解析:把NaOH溶液緩慢倒入盛有鹽酸的小燒杯中,并用玻璃棒攪拌,會使熱量散失,導(dǎo)致反應(yīng)后的溫度偏低,Δt偏小,由Q=mcΔt可知測量結(jié)果偏低,A錯誤;大、小燒杯之間的隔熱層可以保溫、隔熱,作用是減小實驗過程中的熱量散失,B正確;量取NaOH溶液時仰視讀數(shù),會導(dǎo)致所量取的氫氧化鈉溶液體積偏大,質(zhì)量偏大,反應(yīng)過程中Δt偏小,測得的中和熱偏小,C正確;中和熱是稀溶液中酸和堿反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時放出的熱量,所以改用25mLmol·L-1鹽酸跟25mLmol·L-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),測得的中和熱數(shù)值和原來相同,D正確。答案:A4.解析:100mLmol·L-1Ba(OH)2溶液中Ba(OH)2的物質(zhì)的量為mol,向稀H2SO4中加入100mLmol·L-1Ba(OH)2溶液,發(fā)生的離子反應(yīng)是①Ba2+(aq)+2OH-(aq)+2H+(aq)+SOeq\o\al(2-,4)(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l),ΔH1=-eq\fkJ,mol)=-128kJ·mol-1;100mLmol·L-1稀鹽酸中HCl的物質(zhì)的量為mol,向Ba(OH)2溶液中加入100mLmol·L-1稀鹽酸,發(fā)生的離子反應(yīng)為②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l),ΔH2=-eq\fkJ,mol)=-55kJ·mol-1。Na2SO4溶液與BaCl2溶液反應(yīng)的離子方程式為Ba2+(aq)+SOeq\o\al(2-,4)(aq)=BaSO4(s),根據(jù)蓋斯定律,①-2×②可得目標(biāo)反應(yīng),則ΔH=ΔH1-2ΔH2=(-128kJ·mol-1)-2×(-55kJ·mol-1)=-18kJ·mol-1,故D正確。答案:D5.解析:根椐反應(yīng)熱與鍵能之間的關(guān)系可得:ΔH=+436kJ·mol-1+akJ·mol-1-2×366kJ·mol-1=-72kJ·mol-1,解得a=224。故選C。答案:C6.解析:ΔH=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=8×6×E(P-P)+3×8×E(S-S)-8×3×E(P-P)-8×6×E(P-S)=48a+24b-24a-48c=24a+24b-48c=24(a+b-2c),A正確。答案:A7.解析:根據(jù)蓋斯定律,由②×2+③×2-①即得題中目標(biāo)反應(yīng),故ΔH=(-×2-×2+)kJ/mol=-kJ/mol。答案:D8.解析:等質(zhì)量的白磷和紅磷完全燃燒時釋放的能量白磷比紅磷多,說明白磷能量高于紅磷,由于能量越低越穩(wěn)定,所以紅磷穩(wěn)定,故A錯誤;兩者燃燒產(chǎn)物相同,狀態(tài)相同,所以產(chǎn)物穩(wěn)定性相同,故B錯誤;白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為P4(s,白磷)=4P(s,紅磷)ΔH=-2kJ·mol-1-4×(-)kJ·mol-1=-kJ·mol-1,所以1mol白磷轉(zhuǎn)變?yōu)榧t磷放出kJ的熱量,故C錯誤;紅磷燃燒是放熱反應(yīng),紅磷燃燒的熱化學(xué)方程式為4P(s)+5O2(g)=P4O10(s)ΔH=4×(-)kJ·mol-1=-2954kJ·mol-1,故D正確。答案:D9.答案:D10.解析:由途徑Ⅰ:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-akJ·mol-1可得2C3H8(g)+10O2(g)=6CO2(g)+8H2O(l)ΔH=-2akJ·mol-1。途徑Ⅱ:①C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)ΔH=+bkJ·mol-1;②2C3H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-ckJ·mol-1;③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-dkJ·mol-1(a、b、c、d均為正值)。根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)①×2+②+③可得2C3H8(g)+10O2(g)=6CO2(g)+8H2O(l),則ΔH=(2b-c-d)kJ·mol-1。由蓋斯定律可知,兩種途徑的熱效應(yīng)是相同的,所以-2a=2b-c-d,即2b=c+d-2a,A正確。答案:A11.解析:原子結(jié)合形成分子的過程是化學(xué)鍵的形成過程,是放熱過程,N原子半徑大于O原子半徑,由題圖可知,2molO原子結(jié)合生成O2(g)時放出498kJ能量,A正確;焓變=反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的能量-生成物形成化學(xué)鍵放出的能量,N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=946kJ·mol-1+498kJ·mol-1-2×632kJ·mol-1=+180kJ·mol-1,反應(yīng)吸熱,B錯誤;N2(g)和O2(g)生成(NO)(g)的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量低于2molNO(g)具有的總能量,C錯誤;斷開1mol化學(xué)鍵吸收的能量與形成1mol化學(xué)鍵釋放的能量數(shù)值相等,則由題圖可知,斷開1mol氮分子中N≡N鍵吸收的能量大于斷開1molNO中化學(xué)鍵吸收的能量,故氮氣更穩(wěn)定,D錯誤。答案:A12.解析:根據(jù)CO2+2KOH=K2CO3+H2O,n(CO2)=eq\f(1,2)n(KOH)=eq\f(1,2)×5mol·L-1×L=mol,則生成4molCO2(g)放出的熱量為eq\f(4mol,mol)×QkJ=16QkJ,故所給反應(yīng)的ΔH=-16QkJ·mol-1。答案:D13.解析:(1)由題圖看出,1molP(s)在Cl2(g)中燃燒生成PCl3(g)放出的熱量為306kJ/mol,所以P與Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式為P(s)+eq\f(3,2)Cl2(g)=PCl3(g)ΔH=-306kJ/mol。(2)中間產(chǎn)物PCl3和未完全反應(yīng)的Cl2的總能量高于最終產(chǎn)物PCl5的能量,其ΔH=-93kJ/mol,所以PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式為PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)ΔH=+93kJ/mol。(3)由蓋斯定律可知,一步生成PCl5和兩步生成PCl5的總熱效應(yīng)相等,即ΔH3=ΔH4=ΔH1+ΔH2=-399kJ/mol。答案:(1)P(s)+eq\f(3,2)Cl2(g)=PCl3(g)ΔH=-306kJ/mol(2)PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)ΔH=+93kJ/mol(3)-399kJ/mol=14.解析:(1)1mol石墨(s)轉(zhuǎn)變成金剛石(s)需要吸收kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C(石墨,s)=C(金剛石,s)ΔH=+kJ·mol-1。(2)因生成的CO2用過量飽和澄清石灰水完全吸收,可得100gCaCO3沉淀,則CaCO3的物質(zhì)的量是1mol,由碳元素守恒可知,二氧化碳的物質(zhì)的量也為1mol,即無水乙醇完全燃燒生成1mol二氧化碳放出的熱量為QkJ,而完全燃燒1mol無水乙醇時生成2mol二氧化碳,則放出的熱量為QkJ×2=2QkJ,熱化學(xué)方程式為C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-2QkJ·mol-1。(3)依據(jù)蓋斯定律可知,①×3-(③×2+②)得6CO(g)+6FeO(s)=6Fe(s)+6CO2(g)ΔH=-66kJ·mol-1,則FeO(s)被CO(g)還原成Fe(s)和CO2(g)的熱化學(xué)方程式為CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)ΔH=-11kJ·mol-1。(4)該合成甲醇反應(yīng)的ΔH=1032kJ·mol-1+2×436kJ·mol-1-3×414kJ·mol-1-kJ·mol-1-464kJ·mol-1=-。答案:(1)C(石墨,s)=C(金剛石,s)ΔH=+kJ·mol-1(2)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-2QkJ/mol-1(3)FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔH=-11kJ·mol-1(4)-15.解析:(1)根據(jù)量熱計的構(gòu)造可知該裝置缺少的玻璃儀器是玻璃攪拌器,該裝置中小燒杯口與大燒杯口不相平,且未填滿碎泡沫塑料(或碎紙條),應(yīng)該在大、小燒杯間填滿碎泡沫塑料(或碎紙條)使小燒杯口與大燒杯口相平。(2)反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量有關(guān),若用60mL0.50mol·L-1的鹽酸與50mLmol·L-1的NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與題述實驗相比,生成水的量增多,所放出的熱量偏多,但是中和熱是稀溶液中酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時放出的熱量,與酸堿的用量無關(guān),所以用60mLmol·L-1的鹽酸與50mLmol·L-1的NaOH溶液反應(yīng),與上述實驗測得的中和熱的數(shù)值相等。(3)測量鹽酸的溫度后,溫度計沒有用水沖洗干凈,再測NaOH溶液的溫度時,會發(fā)生酸堿中和,使反應(yīng)前后溫度計示數(shù)的變化值減小,導(dǎo)致實驗測得中和熱的數(shù)值偏低,故A符合題意;把量筒中的氫氧化鈉溶液倒入小燒杯時動作遲緩,會導(dǎo)致一部分熱量損失,實驗測得中和熱的數(shù)值偏低,故B符合題意;做本實驗時的室溫和反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)之間無關(guān),故C不符合題意;將50mLmol·L-1氫氧化鈉溶液錯取成了50mLmol·L-1的氨水,由于NH3·H2O是弱堿,弱堿的電離是吸熱過程,所以導(dǎo)致實驗測得中和熱的數(shù)值偏低,故D符合題意。(4)3次實驗溫度差分別為℃、℃、℃,第3次數(shù)值與前2次差別很大,舍去,前2次溫度差平均值為℃;50mL0.50mol·L-1的鹽酸與50mLmol·L-1的NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為L×mol·L-1=mol,溶液的質(zhì)量為100mL×1g·mL-1=100g,溫度變化的值Δt=℃,則生成mol水放出的熱量Q=mcΔt=100g×4.18J·g-1·℃-1×℃=1J=8kJ,所以實驗測得的中和熱ΔH=-eq\f8kJ,mol)≈-kJ·mol-1。(5)從題圖乙可知:5mL鹽酸和45mLNaOH溶液反應(yīng)放熱后的溫度是22℃,則混合前的溶液溫度一定低于22℃,即環(huán)境溫度低于22℃;當(dāng)酸堿恰好反應(yīng)時,放出的熱量最多,從圖乙可知V1=30時兩者恰好反應(yīng),V2=50-30=20,根據(jù)n(HCl)=n(NaOH)計算c(NaOH)=eq\fL×mol·L-1,L)=mol·L-1。答案:(1)玻璃攪拌器用碎泡沫塑料墊高小燒杯,使小燒杯口與大燒杯口相平(2)不相等相等中和熱是稀溶液中酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)所放出的熱量,與酸、堿用量無關(guān)(3)ABD(4)-kJ·mol-1(5)低于課時作業(yè)3燃燒熱能源的充分利用1.解析:燃燒熱是指101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。A項,生成物中的CO不是穩(wěn)定氧化物;B項,S燃燒生成的穩(wěn)定氧化物應(yīng)為SO2;D項,可燃物CO的化學(xué)計量數(shù)應(yīng)為1。答案:C2.解析:光照下發(fā)生取代反應(yīng)的過程中,生成CH3,兩個CH3相互結(jié)合成乙烷,故A正確;由②反應(yīng)可知,形成C—Cl鍵,拆開Cl2中化學(xué)鍵,且為放熱反應(yīng),則形成1molCH3Cl(g)中C—Cl鍵放出的能量比拆開1molCl2(g)中化學(xué)鍵吸收的能量多,即CH3Cl(g)中C—Cl鍵的鍵能大于Cl2(g)中Cl—Cl鍵的鍵能,故B錯誤;根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)①+②可得CH4(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+HCl(g)ΔH=ΔH2+ΔH3=-kJ/mol,故C正確;若是甲烷與Br2(g)發(fā)生取代反應(yīng),Cl比Br的能量高,則第二步反應(yīng)ΔH>+kJ/mol,故D正確。答案:B3.解析:丙烷分子式是C3H8,1mol丙烷燃燒會產(chǎn)生4mol水,則丙烷完全燃燒產(chǎn)生g水,消耗丙烷的物質(zhì)的量是n(C3H8)=mol,所以反應(yīng)放出的熱量是2215kJ·mol-1×mol≈55kJ。答案:A4.解析:燃燒熱是指101kPa下1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時放出的熱量,A項錯誤;|ΔH1|為1molC完全燃燒生成CO2時放出的熱量,|ΔH2|為1molC不完全燃燒生成CO時放出的熱量,故反應(yīng)①放出的熱量比反應(yīng)②放出的熱量多,又因為放熱反應(yīng)的ΔH為負(fù)值,所以ΔH1<ΔH2,B項錯誤;根據(jù)蓋斯定律,由2×②-①得③C(s)+CO2(g)=2CO(g)ΔH3=2ΔH2-ΔH1,C項正確;根據(jù)蓋斯定律,由3×①-3×②-eq\f(1,2)×④+⑤得2Fe2O3(s)+6CO(g)=4Fe(s)+6CO2(g)ΔH=3ΔH1-3ΔH2-eq\f(1,2)ΔH4+ΔH5,任何反應(yīng)的ΔH≠0,D項錯誤。答案:C5.解析:煤、石油、天然氣等化石燃料蘊藏量有限,不可再生,最終將會枯竭,A正確;煤、石油等可從自然界直接獲取,屬一次能源,但水煤氣是由焦炭與H2O(g)在高溫下反應(yīng)制取,屬二次能源,B錯誤;太陽能既是一次能源又是新能源,C正確;潮汐能來自于月球引力,D正確。答案:B6.解析:圖中由CO2、H2O、N2轉(zhuǎn)化為CH4、CH3OH、NH3是在太陽能的作用下完成的,由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知太陽能最終以熱能形式釋放出來。答案:B7.答案:A8.解析:據(jù)化學(xué)方程式2C2H5OH+2Na=2C2H5ONa+H2↑2molLn(C2H5OH)L則有n(C2H5OH)=mol,這些乙醇燃燒后放出的熱量為QkJ。因此molC2H5OH完全燃燒生成CO2、H2O的反應(yīng)熱為ΔH=-QkJ·mol-1。所以該熱化學(xué)方程式書寫如下:eq\f(1,2)C2H5OH(l)+eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)+eq\f(3,2)H2O(l)ΔH=-QkJ·mol-1。上述方程式乘以2,得答案為D。答案:D9.解析:由第二個熱化學(xué)方程式減去第一個熱化學(xué)方程式得CH3OCH3(l)=CH3CH2OH(l)ΔH=-89kJ/mol,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),A項正確;甲醚轉(zhuǎn)化為乙醇放出熱量,故乙醇的能量比甲醚的少,乙醇比甲醚穩(wěn)定,B項正確,C項錯誤;乙醇和甲醚分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,D項正確。答案:C10.解析:①2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+kJ·mol-1;②3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s)ΔH=+kJ·mol-1;①-②×2得2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)ΔH=+kJ·mol-1,即過程Ⅰ:2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)ΔH=+kJ·mol-1,以此解答。由分析可知,過程Ⅰ:2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)ΔH=+kJ·mol-1,該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),能量轉(zhuǎn)化形式是太陽能→化學(xué)能,故A正確;由分析可知,過程Ⅰ:2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)ΔH=+kJ·mol-1,故B錯誤;已知:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+kJ·mol-1,則H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH=-×eq\f(1,2)kJ·mol-1=-kJ·mol-1,氫氣的燃燒熱為ΔH=-kJ·mol-1,故C正確;鐵氧化合物循環(huán)制H2以太陽能為熱源,以水為原料,F(xiàn)e3O4可循環(huán)使用,具有成本低的特點,氫氣和氧氣分步生成,具有產(chǎn)物易分離的優(yōu)點,故D正確。答案:B11.解析:正丁烷和異丁烷完全燃燒都生成CO2(g)和H2O(l),正丁烷的燃燒熱大于異丁烷的燃燒熱,說明正丁烷的能量較高,而能量越低越穩(wěn)定,所以異丁烷比正丁烷穩(wěn)定,A錯誤;燃燒熱指101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,B中ΔH與熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)不成比例,并且生成的水應(yīng)為液態(tài),錯誤;正戊烷和2-甲基丁烷互為同分異構(gòu)體,由表格中正丁烷、異丁烷的燃燒熱可推知,正戊烷的燃燒熱比2-甲基丁烷的大,C正確;通過計算可得,相同質(zhì)量的烷烴,碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,燃燒放出的熱量越少,D錯誤。答案:C12.解析:CO的燃燒熱為kJ·mol-1,表示101kPa時,1molCO完全燃燒生成CO2(g)時放出的熱量為kJ,ΔH<0,A項錯誤。生成的H2O應(yīng)為液態(tài),B項錯誤。設(shè)L混合氣體中含H2的物質(zhì)的量為x,CO的物質(zhì)的量為y,則x+y=eq\fL,L·mol-1)=mol①,kJ·mol-1×x+kJ·mol-1×y=kJ②,聯(lián)立①②解得x=1mol,則H2的體積分?jǐn)?shù)為eq\f(1mol,mol)×100%=40%,C項正確。混合氣體燃燒后生成H2O、CO2共mol,與足量的過氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生O2mol,故轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol,D項錯誤。答案:C13.解析:由表中數(shù)據(jù)可知1mol甲烷氣體完全燃燒產(chǎn)生的熱量最多,故家庭使用的優(yōu)質(zhì)氣體燃料應(yīng)是甲烷。1molCO完全燃燒放出熱量kJ,則其燃燒的熱化學(xué)方程式為CO(g)+eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH=-kJ·mol-1答案:(1)甲烷(2)CO(g)+eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH=-kJ·mol-1(3)乙醇(4)太陽能(風(fēng)能或地?zé)崮?14.解析:本題是以新能源為背景涉及元素化合物性質(zhì)、熱化學(xué)方程式的書寫、讀圖、讀表的綜合題。是把化學(xué)知識具體運用的典型試題。(1)利用蓋斯定律即可得出;(2)H2S熱分解制氫屬于吸熱反應(yīng),需要提供能量;(3)高溫下,水的分解化學(xué)鍵斷裂先生成H和O,H結(jié)合生成H2,O結(jié)合生成O2,由水的分子式可知n(H)是n(O)的2倍,故A為H,B為O。答案:(1)CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)ΔH=+kJ·mol-1(2)為H2S熱分解反應(yīng)提供能量(3)H、O15.解析:(1)水蒸氣變成液態(tài)水要放熱,因此1molCH4完全燃燒生成CO2和H2O(g)放出的熱量要小于890kJ。(2)采用極端假設(shè)法,假設(shè)混合氣體全是CO,放出熱量最少,為283akJ;假設(shè)混合氣體全為CH4,放出熱量最多,為890akJ。故amolCH4、CO和H2的混合氣體完全燃燒生成CO2和H2O(l),放出熱量的取值范圍是283akJ<Q<890akJ。(3)采用極端假設(shè)法,燃燒之后生成的CO2和H2O(l)的物質(zhì)的量相等,若要使放出的熱量最多,則CH4的量應(yīng)最多,此時CH4與CO的物質(zhì)的量之比為1∶1,即各有amol,放出熱量eq\f(283akJ,2)+eq\f(890akJ,2)=akJ;要使放出的熱量最少,則CH4的量應(yīng)最少,此時CO與H2的物質(zhì)的量之比為1∶1,即各有amol,放出熱量eq\f(283akJ,2)+akJ,2)=akJ。故放出熱量的取值范圍是akJ<Q<akJ。答案:(1)<(2)283akJ<Q<890akJ(3)akJ<Q<akJ課時作業(yè)4原電池的工作原理1.解析:甲中形成了原電池,氫氣在銅極放出,而乙不能形成閉合回路,不能產(chǎn)生電流,銅片不是負(fù)極,A、B項錯誤;甲中產(chǎn)生氣泡的反應(yīng)速率比乙中的快,因為甲中鋅失去的電子流向銅,銅周圍生成氫氣,乙中只是鋅參加反應(yīng),反應(yīng)過程中會使鋅片周圍產(chǎn)生大量的ZnSO4,H+濃度下降,從而使反應(yīng)速率減小,D項錯誤。答案:C2.解析:Zn為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),A項錯誤;石墨為正極,F(xiàn)e3+在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng),生成Fe2+,B項正確;電子從負(fù)極(鋅電極)流出,經(jīng)電流表流向正極(石墨電極),C項錯誤;由于Fe3+在石墨電極上得到電子生成Fe2+,右側(cè)燒杯中正電荷減少,所以鹽橋中的陽離子(K+)移向FeCl3溶液(陽向正),陰離子(Cl-)移向ZnCl2溶液(陰向負(fù)),D項錯誤。答案:B3.答案:C4.解析:裝置甲是原電池,a極質(zhì)量減小,b極質(zhì)量增加,則a極為負(fù)極,b極為正極,所以金屬活動性順序:a>b。裝置乙不能構(gòu)成原電池,b極有氣體產(chǎn)生,c極無變化,所以金屬活動性順序:b>c。裝置丙是原電池,d極溶解,c極有氣體產(chǎn)生,則d是負(fù)極,c是正極,所以金屬活動性順序:d>c。裝置丁是原電池,電流從a極流向d極,則a極為正極,d極為負(fù)極,所以金屬活動性順序:d>a。因此這四種金屬的活動性順序:d>a>b>c。答案:B5.解析:構(gòu)成原電池的正極是Cu,負(fù)極是Zn,故①錯誤;電子從負(fù)極Zn流出,流向正極Cu,H+向正極移動,在Cu上得電子:2H++2e-=H2↑,故②錯誤,③、④正確;此原電池負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是Zn-2e-=Zn2+,⑥錯誤;總反應(yīng)方程式:Zn+2H+=Zn2++H2↑,當(dāng)有1mol電子通過時,產(chǎn)生H2為mol,故⑤正確。答案:B6.解析:根據(jù)所給原電池的反應(yīng)可知,F(xiàn)e3+在正極發(fā)生還原反應(yīng),甲池中存在Fe3+,故A錯誤;乙池中的電極為負(fù)極,失電子的物質(zhì)是I-,B錯誤;此反應(yīng)是可逆反應(yīng),電流計的讀數(shù)為零時說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài),但c(Fe3+)≠0,故C正確,D錯誤。答案:C7.解析:b極上氧氣得電子生成H2O,發(fā)生還原反應(yīng)作正極,a極上CH4失電子轉(zhuǎn)變成CO2,失電子發(fā)生氧化反應(yīng)作負(fù)極,電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,即從a極流向b極,故A錯誤;由圖示可知氫離子可以通過離子交換膜由a極區(qū)進(jìn)入b極區(qū),則離子交換膜應(yīng)為陽離子交換膜或質(zhì)子交換膜,故B錯誤;b極上氧氣得電子生成H2O,且電解質(zhì)環(huán)境為酸性,發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+4e-+4H+=2H2O,故C正確;負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為:CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+,由反應(yīng)可知每轉(zhuǎn)移8mol電子生成1mol二氧化碳,則轉(zhuǎn)移4mol電子,生成CO2mol,質(zhì)量為22g,故D錯誤。答案:C8.解析:該原電池中氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)是在兩個不同的燒杯中完成的,因此氧化劑與還原劑沒有直接接觸,A項錯誤;乙池是正極,溶液中的NOeq\o\al(-,3)得到電子,電極反應(yīng)式為NOeq\o\al(-,3)+2H++e-=NO2↑+H2O,B項錯誤;當(dāng)銅棒質(zhì)量減少g(即mol)時,甲池溶液中Cu2+增加mol,但由于鹽橋中Cl-向甲池中移動,所以溶液增加的質(zhì)量大于g,C項錯誤;當(dāng)銅棒質(zhì)量減少g(即mol)時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是mol,所以根據(jù)電極反應(yīng)式NOeq\o\al(-,3)+2H++e-=NO2↑+H2O可知,生成NO2的物質(zhì)的量是mol,則根據(jù)反應(yīng)式4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知需要氧氣的物質(zhì)的量是mol,其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是L,D項正確。答案:D9.解析:鋁能與NaOH溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),而鎂與NaOH溶液不能發(fā)生反應(yīng),鋁失電子,作原電池的負(fù)極,A錯誤;由于鋁片表面的氧化膜也能與NaOH溶液反應(yīng),故可不必處理,B正確;該裝置外電路是由電子的定向移動形成電流,而內(nèi)電路則是由溶液中自由移動離子的定向移動形成電流,C錯誤;電池開始工作時,負(fù)極上鋁與NaOH溶液反應(yīng)生成AlOeq\o\al(-,2),此時不會有Al(OH)3白色沉淀生成,D錯誤。答案:B10.解析:Ⅰ.KMnO4有強(qiáng)氧化性,在硫酸溶液中能氧化具有還原性的FeSO4生成Fe2(SO4)3,本身被還原為MnSO4,則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O。Ⅱ.(1)根據(jù)上述反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,KMnO4做氧化劑,發(fā)生還原反應(yīng),故石墨a是正極。(2)電池工作時,SOeq\o\al(2-,4)向負(fù)極移動,即向乙燒杯移動。(3)乙燒杯中的電極反應(yīng)式為Fe2+-e-=Fe3+。(4)溶液中的MnSO4濃度由1mol·L-1變?yōu)閙ol·L-1,由于溶液的體積未變,則反應(yīng)過程中生成的MnSO4的物質(zhì)的量為mol·L-1×L=mol,轉(zhuǎn)移的電子為mol×5=mol。答案:Ⅰ.2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2OⅡ.(1)a還原(2)乙(3)Fe2+-e-=Fe3+(4)11.解析:(3)轉(zhuǎn)移mol電子時,銅棒質(zhì)量增加g,鋅棒質(zhì)量減少g,故反應(yīng)過程中,當(dāng)銅電極質(zhì)量增加2g時,另一電極減少的質(zhì)量大于2g。(4)反應(yīng)過程中,為了保持溶液的電中性,Cl-將進(jìn)入甲燒杯,NHeq\o\al(+,4)進(jìn)入乙燒杯。當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移mol電子時,乙燒杯中有molCu2+消耗,還剩余molCu2+,有molNHeq\o\al(+,4)進(jìn)入乙燒杯,故乙燒杯中濃度最大的陽離子是NHeq\o\al(+,4)。答案:(1)鋅(2)Zn-2e-=Zn2+(3)大于(4)①乙②NHeq\o\al(+,4)12.解析:(1)該原電池中鋅片作負(fù)極,電極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+;銀片作正極,電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑。(2)由電極反應(yīng)不難看出該電池中溶解Zn和產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量之比為1∶1。①鋅片與銀片減少的質(zhì)量等于生成氫氣所消耗的鋅的質(zhì)量,m(Zn)=60g-47g=13g,設(shè)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為x。Zn+2H+=Zn2++H2↑65gL13gx解得x=L。②通過導(dǎo)線的總電量=eq\f(13g,65g·mol-1)×2××1023mol-1××10-19C≈×104C。答案:(1)Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑(2)①L②×104C13.解析:(1)根據(jù)題中信息,I-失電子被氧化,說明乙池中石墨做負(fù)極,其電極反應(yīng)式為2I--2e-=I2,則甲池中石墨做正極,其電極反應(yīng)式為2IOeq\o\al(-,3)+12H++10e-=I2+6H2O,隨反應(yīng)的進(jìn)行,碘離子和碘酸根離子的量減小,通過的電量減小,電流計讀數(shù)不斷減小,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,電流計的讀數(shù)為0,故a、b說法正確。(2)根據(jù)(1)的分析,兩燒杯中都有I2的存在,加入淀粉后,都變藍(lán)。(3)甲燒杯中滴入NaOH溶液,消耗H+,促使反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,乙池中電極反應(yīng)式I2+2e-=2I-,則甲池中電極反應(yīng)式為I2+12OH--10e-=2IOeq\o\al(-,3)+6H2O,甲池失電子,電流計指針向左偏轉(zhuǎn)。答案:(1)2IOeq\o\al(-,3)+10e-+12H+=I2+6H2Oab(2)甲、乙(3)I2+2e-=2I-左14.解析:當(dāng)稀硫酸作電解質(zhì)溶液時,Mg作負(fù)極(金屬活動性:Mg>Al),Al作正極,Al電極上產(chǎn)生氣泡;當(dāng)NaOH溶液作電解質(zhì)溶液時,Al作負(fù)極(Mg不與NaOH溶液反應(yīng)),原電池總反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlOeq\o\al(-,2)+3H2↑。由此可知,原電池的兩極與電解質(zhì)溶液有關(guān),電解質(zhì)溶液不同,導(dǎo)致兩極發(fā)生改變;將b池兩電極取出,b池溶液是NaOH和NaAlO2的混合溶液,所以逐滴滴加H2SO4溶液時,H2SO4先中和NaOH,再與NaAlO2反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀,當(dāng)H2SO4過量時,Al(OH)3沉淀逐漸消失。答案:(1)產(chǎn)生氣泡(2)2Al+2OH-+2H2O=2AlOeq\o\al(-,2)+3H2↑(3)不可靠將兩種金屬電極通過導(dǎo)線連上電流表并插入電解液中構(gòu)成原電池,利用電流表檢測電流的方向,從而判斷電子流動方向,由此確定原電池的正負(fù)極(4)開始無明顯現(xiàn)象,過一段時間產(chǎn)生白色沉淀,沉淀逐漸溶解最后消失H++OH-=H2O,AlOeq\o\al(-,2)+H++H2O=Al(OH)3↓,Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O課時作業(yè)5化學(xué)電源1.解析:鋅錳干電池中二氧化錳得電子,為正極,A項錯誤;燃料電池中氧氣得電子,為正極,B項正確;鉛蓄電池中二氧化鉛得電子,為正極,C項錯誤;鎳鎘電池中氫氧化鎳得電子,為正極,D項錯誤。答案:B2.解析:化學(xué)電源工作時也有少量熱量產(chǎn)生,故化學(xué)能也部分轉(zhuǎn)化為熱能,A項錯誤;任何電池的效率都不能達(dá)到100%,燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率超過80%,但不能全部轉(zhuǎn)化為電能,B項錯誤;蓄電池并不是一次電池,故D項錯誤。答案:C3.答案:C4.解析:由原電池原理知電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到正極,所以正極上富集電子,根據(jù)電性關(guān)系,O2-不可能移向正極,A項錯誤;燃料電池不是在點燃的條件下發(fā)生的,B項錯誤;O2得電子,發(fā)生還原反應(yīng),通入空氣的一極是正極,C項正確;丁烷失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),通入丁烷的一極是負(fù)極,D項錯誤。答案:C5.解析:原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。其總反應(yīng)式是:CH2=CH2+3O2=2CO2+2H2O,CH2=CH2應(yīng)在負(fù)極上反應(yīng),O2應(yīng)在正極上反應(yīng),反應(yīng)過程中CH2=CH2失去電子,O2得到電子,K2CO3為電解質(zhì),負(fù)極反應(yīng)為:CH2=CH2+6COeq\o\al(2-,3)-12e-=8CO2+2H2O;正極反應(yīng)為:3O2+6CO2+12e-=6COeq\o\al(2-,3)。答案:A6.解析:鉛蓄電池是可充電電池,是二次電池,充電時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,A項正確;在該電池中Pb板為負(fù)極,則電池工作時,電子由Pb板通過外電路流向PbO2板,B項正確;該電池工作時,負(fù)極的電極反應(yīng)式為Pb-2e-+SOeq\o\al(2-,4)=PbSO4,C項正確;在原電池工作時,陽離子向正極移動,則該電池工作時H+移向PbO2板,D項錯誤。答案:D7.解析:電池放電時,正極上氧氣得電子生成OH-,則電極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O=4OH-,故A錯誤;電池放電時,負(fù)極反應(yīng)為Li-e-=Li+,充電時陰極反應(yīng)為放電時負(fù)極反應(yīng)的逆過程,則陰極發(fā)生還原反應(yīng):Li++e-=Li,故B錯誤;金屬鋰能與鹽酸反應(yīng)生成氫氣,所以電池中的有機(jī)電解液不可以用稀鹽酸代替,故C錯誤;放電時空氣極為電池正極,充電時電池正極接直流電源正極,故D正確。答案:D8.解析:HCHO失電子被氧化,在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),所以b為負(fù)極,a為正極,a極發(fā)生還原反應(yīng),故A正確;b為負(fù)極,HCHO在負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為HCHO+H2O-4e-=CO2+4H+,故B正確;電池總反應(yīng)為HCHO+O2=CO2+H2O,傳感器工作過程中有H2O生成,所以H2SO4的濃度減小,故C錯誤;負(fù)極反應(yīng)為HCHO+H2O-4e-=CO2+4H+,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2×10-4mol電子時,消耗HCHO的物質(zhì)的量為5×10-5mol,即質(zhì)量為mg,故D正確。答案:C9.解析:由題圖可知,左邊電極有電子流出,所以該電極為負(fù)極,電極上物質(zhì)的主要變化為H2轉(zhuǎn)變成H2O,發(fā)生氧化反應(yīng),右邊電極為正極,電極上物質(zhì)的主要變化為H+轉(zhuǎn)變?yōu)镠2,發(fā)生還原反應(yīng)。由上述分析可知,右邊電極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),A項正確;負(fù)極的電極反應(yīng)為H2-2e-+2OH-=2H2O,B項正確;正極的電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑,故電池的總反應(yīng)是OH-+H+=H2O,C項錯誤;由于右邊電極為正極,左邊電極為負(fù)極,在電解質(zhì)溶液中,陽離子向正極移動,陰離子向負(fù)極移動,D項正確。答案:C10.解析:兩電極均為惰性電極,起導(dǎo)電作用,電極本身不參與反應(yīng)。Pt1電極上通入的是SO2和H2O,得到的是H2SO4,S的化合價升高,SO2失電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以Pt1電極為負(fù)極,則Pt2電極為正極。負(fù)極反應(yīng)物為SO2和H2O,產(chǎn)物為H2SO4,則負(fù)極的電極反應(yīng)為SO2+2H2O-2e-=SOeq\o\al(2-,4)+4H+,A項正確;H+由負(fù)極通過質(zhì)子交換膜移向正極,正極上O2得電子,發(fā)生還原反應(yīng)生成H2O,電極反應(yīng)為O2+4e-+4H+=2H2O,B項錯誤;放電時,電子由負(fù)極(Pt1電極)流出,經(jīng)外電路流向正極(Pt2電極),C項正確;根據(jù)得失電子守恒可知,相同條件下,放電過程中消耗的SO2和O2的體積比為2∶1,D項正確。答案:B11.解析:b極,NOeq\o\al(-,3)轉(zhuǎn)化為N2,N的化合價降低,發(fā)生還原反應(yīng),所以b極為正極,a極為負(fù)極,A項錯誤;電池工作時,Cl-(陰離子)移向負(fù)極,即左室,Na+(陽離子)移向正極,即右室,海水得以淡化,B項錯誤;每生成1molN2消耗2molNOeq\o\al(-,3),轉(zhuǎn)移10mol電子,根據(jù)電荷守恒、元素守恒可得處理NOeq\o\al(-,3)的電極反應(yīng)為2NOeq\o\al(-,3)+6H2O+10e一=N2↑+12OH-,C項正確;每消耗1molC6H12O6生成6molCO2,轉(zhuǎn)移24mol電子,D項錯誤。答案:C12.解析:放電時鋅在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)總反應(yīng)可知負(fù)極反應(yīng)是Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,電子由負(fù)極流出,通過外電路流向正極,每1molK2FeO4發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子是3mol,數(shù)目是×1024;充電時Fe(OH)3失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。答案:(1)Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2(2)氧化(3)負(fù)正(4)×102413.答案:(1)H2O2(2)B(3)電解質(zhì)溶液H2SO4溶液KOH溶液負(fù)極反應(yīng)2H2-4e-=4H+2H2-4e-+4OH-=4H2O正極反應(yīng)O2+4H++4e-=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-pH變大變小(4)CH4+10OH--8e-=COeq\o\al(2-,3)+7H2O14.解析:(1)①燃料電池中,通入氧化劑的電極是正極,通入還原劑的電極是負(fù)極,該反應(yīng)中C化合價由+2價變?yōu)椋?價,H化合價由0價變?yōu)椋?價,所以CO是氧化劑,則通入CO的電極為正極,電極反應(yīng)式為CO+4e-+4H+=CH3OH;②若A為SO2,B為O2,C為H2SO4,負(fù)極上二氧化硫失電子,與水反應(yīng)生成硫酸根離子和氫離子,電極反應(yīng)式為SO2+2H2O-2e-=SOeq\o\al(2-,4)+4H+;③若A為NO2,B為O2,C為HNO3,則正極發(fā)生還原反應(yīng),氧氣得電子生成水,電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+=2H2O,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為NO2-e-+H2O=NOeq\o\al(-,3)+2H+。(2)該燃料電池中,負(fù)極上一氧化碳、氫氣失電子,與碳酸根離子反應(yīng)生成二氧化碳和水,電極反應(yīng)式為CO+H2-4e-+2COeq\o\al(2-,3)=3CO2+H2O。答案:(1)①CO+4e-+4H+=CH3OH②SO2+2H2O-2e-=SOeq\o\al(2-,4)+4H+③NO2-e-+H2O=NOeq\o\al(-,3)+2H+(2)CO+H2-4e-+2COeq\o\al(2-,3)=3CO2+H2O15.解析:(1)由圖1可知A為燃料電池的正極,電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O;B為燃料電池的負(fù)極,電極反應(yīng)式為C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+。放電過程中,H+由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動。葡萄糖燃料電池的總反應(yīng)為C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O,即1molO2~1molCO2,每消耗1molO2,理論上生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO2氣體L。(2)由元素價態(tài)變化可知,a電極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為CO+O2--2e-=CO2,b電極為正極,電極反應(yīng)式為O2+4e-=2O2-,總反應(yīng)為2CO+O2=2CO2。這種一氧化碳分析儀工作時電子由電極a通過傳感器流向電極b,O2-由電極b向電極a移動。答案:(1)①正②O2+4H++4e-=2H2O③負(fù)正④L(2)①CO+O2--2e-=CO2②baab課時作業(yè)6電解池的工作原理及應(yīng)用1.解析:a極接電池正極,為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2,A項錯誤;b極接電池負(fù)極,為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)生成Cu,B項錯誤;d極接電池負(fù)極,為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)2H2O+2e-=H2↑+2OH-,產(chǎn)物有OH-,滴加酚酞溶液,d極附近溶液變紅,C項正確;c極接電池正極,為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cl2,D項錯誤。答案:C2.解析:A中電解CuCl2溶液時,損失了Cu和Cl兩種元素,加入CuSO4不能彌補(bǔ)Cl-,而且多了SOeq\o\al(2-,4),錯誤;B中電解NaOH溶液的實質(zhì)是電解水,故應(yīng)加入適量水才能復(fù)原,錯誤;C中電解NaCl溶液時NaOH仍留在原溶液中,H2、Cl2逸出,則損失了H、Cl兩種元素,且物質(zhì)的量之比是1∶1,故應(yīng)通入適量HCl氣體,正確;D中電解CuSO4溶液的方程式為2CuSO4+2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2Cu+2H2SO4+O2↑,脫離反應(yīng)體系的物質(zhì)是“2Cu和O2”,相當(dāng)于“2CuO”,故應(yīng)加入適量CuO或CuCO3才能復(fù)原,錯誤。答案:C3.解析:電解精煉銅中,粗銅做陽極,接電源正極,因此電極a為精銅,電極b為粗銅,A項錯誤;甲膜為陰離子交換膜,防止陽極溶解的雜質(zhì)陽離子進(jìn)入陰極區(qū),同時NOeq\o\al(-,3)可穿過該膜,平衡陽極區(qū)電荷,B項錯誤;乙膜為過濾膜,可對陽極區(qū)的陽極泥及漂浮物進(jìn)行過濾,C項錯誤;陰極只有Cu2+放電,轉(zhuǎn)移1mol電子時,生成molCu,因此生成精銅的質(zhì)量為mol×64g/mol=32g,D項正確。答案:D4.解析:根據(jù)工作原理圖可知,連接b的一端發(fā)生O2被還原生成H2O的反應(yīng),為電解池的陰極,連接直流電源的負(fù)極,A項正確;陽極發(fā)生氧化反應(yīng),由電解裝置工作原理圖可知,反應(yīng)物為CO,生成物為CO2,B項正確;電解裝置的電解質(zhì)溶液中,陽離子移向陰極,C項正確;未說明O2是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的,無法計算,D項錯誤。答案:D5.解析:根據(jù)氣體甲與氣體乙的體積比約為2∶1可知,氣體甲為氫氣,氣體乙為氧氣,b電極為陽極,電極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2↑+4H+,故A錯誤;電解池中,陰離子向陽極移動,則離子交換膜d為陰離子交換膜,故B正確;SOeq\o\al(2-,4)移向陽極室,陽極室得到硫酸,H+在陰極上放電,電極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,同時Na+也移向陰極室,則在陰極室得到氫氧化鈉,所以產(chǎn)物丁為硫酸,產(chǎn)物丙為氫氧化鈉,故C錯誤;根據(jù)上述分析,a電極是陰極,與直流電源負(fù)極相連,故D錯誤。答案:B6.解析:由圖示信息可知甲為乙的電解提供能量,A項正確;水溶液中不可能存在O2-離子,b電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-,B項錯誤;燃料電池中燃料一般為負(fù)極,d電極與負(fù)極相連,發(fā)生還原反應(yīng),生成Cu,C項正確;銅電極質(zhì)量變化128g,其物質(zhì)的量為2mol,故轉(zhuǎn)移4mol電子,由N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)可知轉(zhuǎn)移4mol電子時,參與反應(yīng)的O2為1mol,則消耗空氣為1mol/20%=5mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下為112L,D項正確。答案:B7.解析:原理圖中存在的能量轉(zhuǎn)化方式有風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能,太陽能轉(zhuǎn)化為電能,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,A項錯誤;生成O2的a極為陽極,電解裝置中,陽離子向陰極移動,即H+移向b極,B項錯誤;b極為陰極,N2在酸性條件下被還原為NH3,故電極反應(yīng)為N2+6H++6e-=2NH3,C項正確;a極上的電極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2↑+4H+,每產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下LO2流過電極的電子數(shù)一定為4××1023,但題中未說明是標(biāo)準(zhǔn)狀況,D項錯誤。答案:C8.解析:左池為原電池,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),甲醇失去電子在堿性條件下生成COeq\o\al(2-,3)和H2O,負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+8OH-=COeq\o\al(2-,3)+6H2O,故A正確;通電一段時間后,不如Cu活潑的Ag、Au雜質(zhì)金屬不能被氧化,沉積在電解槽底部形成陽極泥,故B正確;比Cu活潑的雜質(zhì)金屬Zn優(yōu)先于Cu被氧化,Zn的相對原子質(zhì)量比Cu大,轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同時,若粗銅電極質(zhì)量減少g,則純銅電極質(zhì)量增加小于g,故C錯誤;電解精煉銅時,粗銅作陽極,純銅作陰極,故D正確。答案:C9.解析:根據(jù)裝置圖中Y極上HCl失去電子被氧化生成Cl2可知,Y極為電解池的陽極,與電源正極相連接,則X極為電解池的陰極,與電源負(fù)極相連接,所以Y極上的電勢比X極上的高,A正確;電解池中陽離子向陰極移動,Y極為電解池的陽極,X極為電解池的陰極,故H+向X極遷移,X極周圍溶液酸性增強(qiáng),pH減小,B錯誤;由題圖可知,X極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Fe3++e-=Fe2+,C錯誤;電解時,陽極反應(yīng)式為2HCl-2e-=2H++Cl2↑,陰極反應(yīng)式為Fe3++e-=Fe2+,生成的Fe2+與O2反應(yīng)生成Fe3+,4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O是Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+的反應(yīng),不是電解總反應(yīng),D錯誤。答案:A10.解析:由亞磷酸與足量的NaOH溶液反應(yīng)生成Na2HPO3,可知亞磷酸為二元酸,A項錯誤;石墨為惰性電極,作陽極,連接電源正極,B項錯誤;不銹鋼為陰極,H+放電,Na+由原料室通過陽膜進(jìn)入乙池,C項錯誤;石墨為陽極,OH-放電,產(chǎn)生O2,若生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下L(mol)O2,則轉(zhuǎn)移mol電子,D項正確。答案:D11.解析:(1)n(CuSO4)=L×mol·L-1=mol,而在陰極析出的Cu的物質(zhì)的量為g,64g·mol-1)=mol,故CuSO4未完全電解,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為4OH--4e-=2H2O+O2↑。(2)總反應(yīng):2CuSO4+2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2Cu+O2↑+2H2SO4222120.1molmolmolmolmol所以電解后c(H+)=mol×L)=mol·L-1,pH=-lg=1。(3)電解后生成的molCu和molO2脫離該體系,相當(dāng)于molCuO,因此若將溶液復(fù)原,則應(yīng)加入molCuO。(4)此時為電鍍池,陽極反應(yīng)為Cu-2e-=Cu2+,陰極反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu,因此若陰極上析出g銅,則陽極溶解g銅,電解后兩銅片質(zhì)量差為g+g=g,而電解液的pH不變。答案:(1)陽4OH--4e-=2H2O+O2↑(2)1(3)CuO(4)不變12.解析:(1)若a為含有酚酞的KCl溶液,X為Fe,Y為石墨。X電極上氫離子得到電子生成氫氣,電極附近溶液中氫氧根離子濃度增大,遇酚酞變紅色;Y電極上氯離子失電子生成氯氣,電極反應(yīng)是2Cl--2e-=Cl2↑。(2)要實現(xiàn)Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑,需要利用電解原理,Y電極應(yīng)是銅作陽極,X電極上是氫離子得到電子生成氫氣,陰極電極反應(yīng)2H++2e-=H2↑。(3)利用該裝置在鐵制品表面鍍上一層銀,銀作陽極Y,鐵作陰極X,含銀離子的電解質(zhì)溶液硝酸銀溶液進(jìn)行電解,陽極電極反應(yīng)和電子守恒計算電子轉(zhuǎn)移數(shù),反應(yīng)前兩電極的質(zhì)量相等,反應(yīng)后兩電極質(zhì)量相差g,依據(jù)電子守恒可知,陽極質(zhì)量減小與陰極質(zhì)量增加的質(zhì)量相同。陰極析出銀的質(zhì)量=陽極溶解減小的銀的質(zhì)量=g,析出銀的物質(zhì)的量=g,108g·mol-1)=mol,則該過程理論上通過電流表的電子數(shù)為NA或×1021。(4)X、Y均為惰性電極,a為NaOH溶液,實質(zhì)是電解水,溶液濃度增大,溶液pH增大;氫氧根離子在陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,故應(yīng)加入水恢復(fù)溶液濃度。答案:(1)電極表面產(chǎn)生氣體,附近溶液變紅2Cl--2e-=Cl2↑(2)Cu2H++2e-=H2↑(3)AgNO3溶液NA(或×1021)(4)增大H2O13.解析:(1)甲烷在負(fù)極上被氧化。在KOH溶液中甲烷被氧化的產(chǎn)物為碳酸鉀,負(fù)極反應(yīng)式為CH4-8e-+10OH-=COeq\o\al(2-,3)+7H2O。(2)鐵極為陰極,則C極為陽極,在C極上發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑。(3)n(O2)=L/mol)=mol,甲池正極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-,由電子守恒知,經(jīng)過甲、乙、丙裝置的電子的總物質(zhì)的量為mol。乙池中的鐵極與甲池的負(fù)極相連,鐵極為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=2OH-+H2↑,n(H2)=mol,2)=mol,V(H2)=mol×L/mol=L。丙池中精銅為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu,n(Cu)=mol,2)=mol,m(Cu)=mol×64g/mol=g。(4)漂白液的有效成分是次氯酸鹽,制備原理是2Cl-+2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2OH-+Cl2↑+H2↑,Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,氣體與液體反應(yīng),最好采用逆向接觸,即氣體在下端產(chǎn)生,堿溶液在上端生成,使其充分反應(yīng),所以該裝置的下端為陽極,上端為陰極,陰極與電源負(fù)極相連,故a極為負(fù)極。生活中常見且廉價的氯化物是NaCl,故電解質(zhì)溶液最好用飽和NaCl溶液,若制備Fe(OH)2,用硫酸鈉溶液作電解質(zhì)溶液,選用鐵作陽極。答案:(1)CH4-8e-+10OH-=COeq\o\al(2-,3)+7H2O(2)2Cl--2e-=Cl2↑(3)(4)負(fù)飽和氯化鈉溶液鐵課時作業(yè)7金屬的腐蝕與防護(hù)1.解析:A項,食醋是電解質(zhì)溶液,鐵勺和銅盆是相互接觸的兩種金屬,形成原電池,鐵是活潑金屬,作負(fù)極,鐵易被腐蝕;B項,食鹽水是電解質(zhì)溶液,鐵炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金,符合原電池形成的條件,鐵是活潑金屬,作負(fù)極,碳作正極,鐵易被腐蝕;C項,銅鍍層將鐵球覆蓋,使鐵被保護(hù),鐵不易被腐蝕;D項,酸雨是電解質(zhì)溶液,鐵鉚釘和銅板接觸,形成原電池,鐵易被腐蝕。答案:C2.解析:A項,鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池時,F(xiàn)e為負(fù)極,腐蝕速率加快;B項,中性條件下,鐵發(fā)生吸氧腐蝕,石墨上氧氣得到電子,電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-;C項,由于金屬活動性:Zn>Fe,所以Zn為原電池的負(fù)極,F(xiàn)e為正極,鐵片不易被腐蝕;D項,中性環(huán)境下發(fā)生吸氧腐蝕,鐵片上的電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-。答案:D3.解析:為了保障航行安全,延長輪船的使用壽命,通常在與海水接觸的船殼(船底及船側(cè))上鑲嵌一些金屬塊M,如鋅,形成原電池,這種保護(hù)船殼免受腐蝕的方法叫犧牲陽極的陰極保護(hù)法,A項正確;M可能是鋅等比鐵稍活潑的金屬,在原電池中做負(fù)極,先被腐蝕,鐵比錫活潑,鐵做負(fù)極,被腐蝕,B項錯誤;船殼在海水中主要發(fā)生吸氧腐蝕,C項正確;負(fù)極活潑金屬失電子,被氧化,在保護(hù)船殼的過程中,負(fù)極反應(yīng)為M-ne-=Mn+,D項正確。答案:B4.解析:防止金屬腐蝕最關(guān)鍵的問題是使金屬與空氣、水等物質(zhì)隔離,最常用的做法是覆蓋保護(hù)層,如本題中的①④⑤;另外還有改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。保持金屬表面清潔干燥可以減緩金屬的腐蝕。答案:D5.解析:a是石墨,b是鐵,K1、K2連接時,形成原電池,食鹽水呈中性,鐵發(fā)生吸氧腐蝕,A正確;a是鋅,b是鐵,K1、K2連接時,形成原電池,Zn比Fe活潑,Zn作負(fù)極被腐蝕,F(xiàn)e作正極受到保護(hù),故可模擬鋼鐵防護(hù)中的犧牲陽極法,B正確;K1、K3連接時,形成電解池,a是石墨,作電解池的陽極,可模擬電解飽和食鹽水,C正確;K1、K3連接時,形成電解池,a是鐵,作電解池的陽極而被腐蝕,若模擬鋼鐵防護(hù)中的外加電流法,應(yīng)將鐵連接電源的負(fù)極,D錯誤。答案:D6.答案:B7.解析:根據(jù)圖知,氧氣得電子生成氫氧根離子、Cu失電子生成銅離子,發(fā)生吸氧腐蝕,則Cu做負(fù)極被氧化,腐蝕過程中,負(fù)極是c,發(fā)生氧化反應(yīng),A項正確;氧氣在正極得電子生成氫氧根離子,電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-,B項正確;多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl為固體,故生成Cu2(OH)3Cl的離子方程式為2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓,C項正確;不確定氧氣是否在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,則不能計算氧氣的體積,D項錯誤。答案:D8.解析:鐵棒連接Zn片,發(fā)生腐蝕時,Zn作負(fù)極,F(xiàn)e作正極,故甲區(qū)發(fā)生的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-,A錯誤;Zn是負(fù)極,電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+,則乙區(qū)產(chǎn)生Zn2+,B正確;鐵棒連接Cu片,發(fā)生腐蝕時,F(xiàn)e作負(fù)極,Cu作正極,丙區(qū)發(fā)生的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-,電極附近溶液顯堿性,則丙區(qū)呈現(xiàn)紅色,C正確;丁區(qū)Fe發(fā)生電極反應(yīng)生成Fe2+,與K3[Fe(CN)6]反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀,D正確。答案:A9.解析:由圖可知開始時pH越大,腐蝕程度越小,后來pH越大,腐蝕程度越大,A項錯誤;由題圖可知,pH=時,鋁被腐蝕,負(fù)極反應(yīng)為Al-3e-+4OH-=AlOeq\o\al(-,2)+2H2O,B項錯誤;將鋁做陽極,電解時可形成Al2O3保護(hù)膜:2Al+3H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))Al2O3+3H2↑,C項正確;鋁制餐具外面的保護(hù)膜防止了鋁的進(jìn)一步被腐蝕,所以不應(yīng)經(jīng)常打磨,D項錯誤。答案:C10.解析:無論是否鼓入空氣,鐵均作為負(fù)極,易失去電子生成亞鐵離子,電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+,A項正確;不鼓入空氣時,正極上可得到強(qiáng)還原性的H·,電極反應(yīng)式為H++e-=H·,B項正確;若上端開口打開,并鼓入空氣,可得到強(qiáng)氧化性的·OH,電極反應(yīng)式為2H++2e-+O2=2·OH,故每生成1mol·OH,有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,C項錯誤;除去草酸需要具有氧化性的物質(zhì),上端開口打開,并鼓入空氣可得到強(qiáng)氧化性的·OH,D項正確。答案:C11.解析:鐵鍋的腐蝕原理為Fe-C-電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池,其中Fe做負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+,碳做正極,正極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-,A、C項錯誤;原電池中電子沿導(dǎo)線從負(fù)極流向正極,電子不能通過電解質(zhì)溶液,B項錯誤;負(fù)極產(chǎn)生的Fe2+與正極產(chǎn)生的OH-反應(yīng)生成Fe(OH)2,F(xiàn)e(OH)2被氧氣氧化為Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)3進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Fe2O3·nH2O,故每生成1mol鐵銹(Fe2O3·nH2O),由原子守恒和得失電子守恒可得關(guān)系式2Fe~Fe2O3·nH2O~6e-~eq\f(3,2)O2,即需eq\f(3,2)molO2,標(biāo)準(zhǔn)狀況下為L,D項正確。答案:D12.解析:(1)①金屬在中性或較弱的酸性條件下發(fā)生的是吸氧腐蝕。②發(fā)生吸氧腐蝕,越靠近液面接觸到的O2越多,腐蝕得越嚴(yán)重。③鋅塊應(yīng)固定在腐蝕最嚴(yán)重的C處形成原電池,鋅做負(fù)極,鐵閘做正極,得到保護(hù)。(2)要用石墨通過電化學(xué)腐蝕保護(hù)銅,只能用電解池原理,碳接電源正極,銅接電源負(fù)極。(3)A項,K1閉合時,該裝置構(gòu)成了Fe-C-NaCl溶液原電池,鐵做負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式是Fe-2e-=Fe2+;B項,石墨棒做正極,發(fā)生的電極反應(yīng)式是2H2O+O2+4e-=4OH-,故石墨棒周圍溶液pH逐漸升高;C項,K2閉合時,該裝置構(gòu)成了Fe-C-外加電源的電解池,石墨棒做陽極,F(xiàn)e做陰極而不被腐蝕,該方法稱為外加電流的陰極保護(hù)法;D項,K2閉合時,陽極的電極反應(yīng)式是2Cl--2e-=Cl2↑,陰極的電極反應(yīng)式是2H++2e-=H2↑,所以當(dāng)電路中通過NA個即mol電子時,生成H2和Cl2的物質(zhì)的量均為mol,則兩極共產(chǎn)生mol氣體。答案:(1)①吸氧腐蝕②B③C(2)(3)B13.解析:由實驗現(xiàn)象①②可知,潮濕是鐵生銹的必要前提;而當(dāng)潮濕程度相同時,硬質(zhì)玻璃管中的實驗與燒杯中實驗的對比說明O2的濃度是影響鐵生銹快慢的重要因素。答案:(1)吸氧腐蝕負(fù)極:2Fe-4e-=2Fe2+,正極:2H2O+O2+4e-=4OH-(2)球形干燥管堿石灰(或無水CaCl2)干燥O2(3)與O2接觸,與水接觸氧氣濃度14.解析:(1)探究醋酸濃度對電化學(xué)腐蝕的影響時,應(yīng)保證碳粉和鐵粉的質(zhì)量與參照實驗相同,因此實驗②中鐵粉為g;對比實驗①和③可知,鐵粉的質(zhì)量及醋酸的濃度相同,而碳粉的質(zhì)量不同,顯然探究的是碳粉的含量對鐵的電化學(xué)腐蝕的影響。(2)當(dāng)鐵發(fā)生析氫腐蝕時,由于生成H2,容器的壓強(qiáng)不斷增大,而發(fā)生吸氧腐蝕時,由于消耗O2,容器的壓強(qiáng)不斷減小,t2時容器的壓強(qiáng)明顯小于起始壓強(qiáng),說明鐵發(fā)生了吸氧腐蝕,此時Fe作負(fù)極,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng);碳粉作正極,O2在其表面得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-。(3)Fe發(fā)生電化學(xué)腐蝕時,放出熱量,使體系的溫度升高。答案:(1)②③碳粉含量的影響(2)吸氧還原2H2O+O2+4e-=4OH-(3)反應(yīng)放熱,溫度升高課時作業(yè)8化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法1.解析:利用各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比的關(guān)系,采用轉(zhuǎn)化的方法將選項變形。4v(NH3)=5v(O2)可轉(zhuǎn)化為v(NH3)∶v(O2)=5∶4,A項錯誤;同理可得,B、D項錯誤,C項正確。答案:C2.解析:由題意可知,m(CO2)=g-g=g,n(CO2)=g,44g·mol-1)=mol。所以參與反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量n(HCl)=2n(CO2)=mol,v(HCl)=L·50s)=mol·L-1·s-1。答案:A3.解析:反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化量來表示。g氨氣是mol,所以氨氣的反應(yīng)速率是mol,2L×5min)=mol·L-1·min-1。又因為反應(yīng)速率數(shù)值之比是對應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比,所以氫氣和氮氣的反應(yīng)速率分別是mol·L-1·min-1和mol·L-1·min-1,D項正確。答案:D4.解析:NO增加的濃度為mol,2L)=mol/L,由vNO∶vO2=4∶5,得vNO=eq\f(vO2,5)×4=mol/(L·s),5)×4=mol/(L·s),所以此段反應(yīng)所經(jīng)過的時間為mol/(L·s))=s。答案為B。答案:B5.解析:以物質(zhì)A為標(biāo)準(zhǔn),將用其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為用物質(zhì)A表示的反應(yīng)速率。v(A)∶v(B)=1∶3,則②表示的v(A)=mol/(L·s);v(A)∶v(C)=1∶2,則③表示的v(A)=mol/(L·s);v(A)∶v(D)=1∶2,則④表示的v(A)=mol/(L·s);故反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序為④>③=②>①。答案:A6.解析:M為固體,不能用M的物質(zhì)的量的濃度的變化來表示反應(yīng)速率,A錯誤;經(jīng)4min后,N的濃度從mol·L-1減少至mol·L-1,則v(N)=mol·L-1-mol·L-1,4min)=mol·L-1·min-1,B正確;題中給出的反應(yīng)速率是4min內(nèi)的平均反應(yīng)速率,無法由平均反應(yīng)速率計算4min末P的反應(yīng)速率,C錯誤;N、P的化學(xué)計量數(shù)分別為2、3,則二者反應(yīng)速率關(guān)系為v(N)∶v(P)=2∶3,即3v(N)=2v(P),D錯誤。答案:B7.解析:5min末已生成molW,以W濃度變化來表示的平均反應(yīng)速率為mol,2L×5min)=mol·L-1·min-1,以Z濃度變化來表示的平均反應(yīng)速率為mol·L-1·min-1,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比可知,n=1,A正確。答案:A8.解析:起始時A2和B2兩種氣體的濃度均為1mol·L-1,在密閉容器內(nèi)反應(yīng)生成氣體C,達(dá)平衡后,測得c(A2)=mol·L-1,c(B2)=mol·L-1,c(C)=mol·L-1,故Δc(A2)=1mol·L-1-mol·L-1=m

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