步步高化學(xué)反應(yīng)與能量電化學(xué)基礎(chǔ)

第11講化學(xué)反應(yīng)與能量變化、燃燒熱與能源1.下列說法正確的是（）A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.任何放熱反應(yīng)在常溫條件下一定能發(fā)生C.反應(yīng)物和生成物具有的總能量的相對大小決定了反應(yīng)是放熱還是吸熱D.吸熱反應(yīng)在一定條件下（如常溫、加熱等）也能發(fā)生答案CD2.下列變化過程，屬于放熱過程的是()①液態(tài)水變成水蒸氣②酸堿中和反應(yīng)③濃H2SO4稀釋④固體氫氧化鈉溶于水⑤H2在Ｃl2中燃燒⑥弱酸電離⑦NH4Cl晶體與Ba(OH)2·8H2O混合攪拌A.②③④⑤B.①⑥⑦C.②③④D.①③⑤答案A3.(2008·上海，17有改動)已知：H2（g）+F2(g)→2HF(g)；ΔH=-270kJ/mol，下列說法正確的是()A.2L氟化氫氣體分解成1L氫氣與1L氟氣吸收270kJ熱量B.1mol氫氣與1mol氟氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)氟化氫放出的熱量小于270kJC.在相同條件下，1mol氫氣與1mol氟氣的能量總和大于2mol氟化氫氣體的能量D.1個氫氣分子與1個氟氣分子反應(yīng)生成2個氟化氫氣體分子放出270kJ熱量答案C4.1g氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出142.9kJ熱量，表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是（）A.2H2（g)+O2(g)2H2O(l);ΔH=-142.9kJ·mol-1B.2H2(g)+O2(g)2H2O(l);ΔH=-571.6kJ·mol-1C.2H2+O22H2O;ΔH=-571.6kJ·mol-1D.2H2(g)+O2(g)2H2O(l);ΔH=+571.6kJ·mol-1答案B5.下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是()A.HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH=-57.3kJ/mol,則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱ΔH=2×(-57.3)kJ/molB.CO(g)的燃燒熱是283.0kJ/mol,則2CO2(g)2CO(g)+O2(g)反應(yīng)的ΔH=+2×283.0kJ/molC.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)D.1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱答案B6.已知：H+（aq）+OH-(aq)H2O(l);ΔH=-57.3kJ·mol-1，計算下列中和反應(yīng)里放出的熱量（1）用20gNaOH配成的稀溶液跟足量的稀鹽酸反應(yīng)，能放出kJ的熱量。（2）用0.1molBa(OH)2配成的稀溶液跟足量的稀硝酸反應(yīng)，能放出kJ的熱量。（3）用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH稀溶液反應(yīng)，放出的熱量（大于、小于或等于）57.3kJ，理由是。（4）1L0.1mol·L-1NaOH溶液分別與①醋酸溶液、②濃硫酸、③稀硝酸恰好反應(yīng)時，放出的熱量分別為Q1、Q2、Q3（單位：kJ）。則它們由大至小的順序為。答案（1）28.65(2)11.46(3)小于醋酸電離需要吸熱（4）Q2>Q3>Q17.有專家指出，如果燃燒產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等利用太陽能使它們重新組合能夠?qū)崿F(xiàn)，那么，這不僅可以消除對大氣的污染，還可以節(jié)約燃料，緩解能源危機。在此構(gòu)想的物質(zhì)循環(huán)中太陽能最終轉(zhuǎn)化為（）A.化學(xué)能 B.熱能 C.生物能 D.電能答案B8.（2009·岳陽質(zhì)檢）能源可劃分為一級能源和二級能源。自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級能源，需依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二級能源。氫氣是一種高效而又沒有污染的二級能源，它可以由自然界中大量存在的水來制取，但該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。請回答下列問題：（1）下列敘述中，不正確的是（）A.電能是二級能源B.水力是二級能源C.煤、石油、天然氣是一級能源D.水煤氣、干餾煤氣是一級能源(2)關(guān)于用水制取二級能源氫氣，以下研究方向不正確的是（）A.構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可研究在水不分解的情況下，使氫成為二級能源B.設(shè)法將太陽光聚集，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣C.尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，同時釋放能量D.尋找特殊化學(xué)物質(zhì)，用于開發(fā)廉價能源，以分解水獲得氫能源答案（1）BD（2）AC【例1】25℃、101kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1、890.3kJ·mol-1、2800kJ·mol-1，則下列熱化學(xué)方程式正確的是()A.C(s)+O2(g)CO(g)；ΔH=-393.5kJ·mol-1B.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)；ΔH=+571.6kJ·mol-1C.CH4（g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)；ΔH=-890.3kJ·mol-1D.C6H12O6(s)+3O2(g)3CO2（g)+3H2O(l)；ΔH=-1400kJ·mol-1答案D1.膠狀液氫（主要成分是H2和CH4），有希望用于未來的運載火箭和空間運輸系統(tǒng)。實驗測得：101kPa時，1molH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ的熱量；1molCH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2，放出890.3kJ的熱量下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()A.CH4（g）+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l);ΔH=+890.3kJ·mol-1B.CH4（g）+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-890.3kJ·mol-1C.CH4（g）+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l);ΔH=890.3kJD.2H2（g）+O2(g)2H2O(l);ΔH=-285.8kJ·mol-1答案B2.(2008·重慶理綜，13)化學(xué)反應(yīng)N2+3H22NH3的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是()A.N2(g)+3H2(g)2NH3(l);ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=2(b-a)kJ·mol-1C.N2(g)+H2(g)NH3(l);ΔH=(b+c-a)kJ·mol-1D.N2(g)+H2(g)NH3(g);ΔH=(a+b)kJ·mol-1答案A例2（2008·寧夏理綜，13）已知H2（g）、C2H4（g）和C2H5OH（l）的燃燒熱分別是285.8kJ·mol-1、1411.0kJ·mol-1和1366.8kJ·mol-1，則由C2H4（g）和H2O（l）反應(yīng)生成C2H5OH（l）的ΔH為()A.-44.2kJ·mol-1B.+44.2kJ·mol-1C.-330kJ·mol-1 D.+330kJ·mol-1答案A3.（2009·沙市模擬）在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中ΔH1>ΔH2的是（）A.2H2(g)+O2(g)2H2O(l);ΔH12H2(g)+O2(g)2H2O(g);ΔH2B.S(g)+O2(g)2SO2(g);ΔH1S(s)+O2(g)2SO2(g);ΔH2C.C(s)+O2（g）CO(g);ΔH1C(s)+O2（g）CO2(g);ΔH2D.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g);ΔH1H2(g)+Cl2(g)HCl(g);ΔH2答案C4.白磷與氧可發(fā)生如下反應(yīng)：P4+5O2P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為：P-PakJ·mol-1、P—ObkJ·mol-1、POckJ·mol-1、OOdkJ·mol-1。根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的ΔH，其中正確的是()A.（6a+5d-4c-12b）kJ·mol-1B.（4c+12b-6a-5d）kJ·mol-1C.（4c+12b-4a-5d）kJ·mol-1D.（4a+5d-4c-12b）kJ·mol-1答案A1.植物及其廢棄物可制成乙醇燃料，下列關(guān)于乙醇燃料的說法錯誤的是()A.它是一種再生能源B.乙醇易燃燒，污染小C.乙醇只能在實驗室內(nèi)作燃料D.糧食作物是制乙醇的重要原料答案C2.下列有關(guān)H+（aq）+OH-(aq)H2O(l);ΔH=-57.3kJ/mol的離子反應(yīng)的說法正確的是()A.代表所有的酸堿中和反應(yīng)B.反應(yīng)物一定是強酸與強堿C.強酸與強堿的中和反應(yīng)都可以這樣表示D.代表稀的強酸與稀的強堿反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時，放出熱量57.3kJ答案D3.NH3（g）燃燒的產(chǎn)物是NO2（g）和H2O（g）。已知反應(yīng)有：（1）H2（g）+O2(g)H2O(g);ΔH=-241.8kJ/mol(2)N2(g)+O2(g)NO2(g);ΔH=+33.9kJ/mol(3)NH3(g)N2(g)+H2（g）;ΔH=+46.0kJ/mol下列關(guān)于NH3（g）燃燒的熱化學(xué)方程式的書寫正確的是()A.NH3（g）+O2(g)NO2(g)+H2O(g);ΔH=-282.8kJ/molB.NH3(g)+O2(g)NO2(g)+H2O(g);ΔH=-161.9kJ/molC.NH3(g)+O2(g)NO2(g)+H2O(g);ΔH=-161.9kJ/molD.NH3(g)+O2(g)NO2(g)+H2O(g);ΔH=-282.8kJ/mol答案A4.已知：CH3CH2CH2CH3(g)＋6.5O2(g)→4CO2(g)＋5H2O(l)；ΔH=-2878kJ/mol(CH3)2CHCH3(g)＋6.5O2(g)→4CO2(g)＋5H2O(l)；ΔH=-2869kJ/mol下列說法正確的是()A.正丁烷分子儲存的能量大于異丁烷分子B.正丁烷的穩(wěn)定性大于異丁烷C.異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷的過程是一個放熱過程D.異丁烷分子中的碳?xì)滏I比正丁烷的多答案A5.（2009·孝感模擬）如果1個反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同的，這個規(guī)律稱為蓋斯定律。據(jù)此回答下列問題：（1）北京奧運會“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亞特蘭大奧運會火炬燃料是丙烯（C3H6）。丙烷脫氫可得丙烯。已知：C3H8（g）→CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)；ΔH1=+156.6kJ·mol-1CH3CHCH2(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)；ΔH2=+32.4kJ·mol-1則相同條件下，丙烷脫氫得丙烯的熱化學(xué)方程式為________________________。（2）已知：Na2CO3·10H2O(s)Na2CO3(s)+10H2O(g)；ΔH1=+532.36kJ·mol-1Na2CO3·10H2O(s)Na2CO3·H2O（s）+9H2O(g)；ΔH2=+473.63kJ·mol-1寫出Na2CO3·H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_______________________________。答案（1）C3H8（g）→CH3CHCH2(g)+H2(g)；ΔH=+124.2kJ/mol(2)Na2CO3·H2O(s)Na2CO3(s)+H2O(g)；ΔH=+58.73kJ/mol6.把溫度為13℃、濃度為1.0mol/L的酸溶液和1.1mol/L的堿溶液各50mL混合［溶液密度均為1g/mL，所生成溶液的比熱容c=4.184J/(g·℃)］,輕輕攪動。測得酸堿混合液的溫度變化數(shù)據(jù)如下：反應(yīng)物起始溫度t1/℃終了溫度/t2℃中和熱kg·mol-1HCl+NaOHΔH1HCl+NH3·H2OΔH2(1)試計算上述兩組實驗測出的中和熱：ΔH1=________________；ΔH2=___________________。(2)實驗中堿液過量的目的是________________________。(3)兩組實驗結(jié)果有差異的原因是___________________。答案（1）-56.9kJ·mol-1-52.7kJ·mol-1（2）提高實驗的準(zhǔn)確度(3)NaOH是強電解質(zhì)，NH3·H2O是弱電解質(zhì)，繼續(xù)電離時吸收熱量系列實驗8酸堿反應(yīng)熱的測定【實驗設(shè)計】用50mL0.50mol/L的鹽酸與50mL0.55mol/L的氫氧化鈉溶液在如下圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：(1)燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是______________________________；(2)環(huán)形玻璃攪拌棒能否用環(huán)形鐵質(zhì)攪拌棒代替？____________________（填“能”或“不能”），其原因是_____________________；(3)實驗時氫氧化鈉溶液的濃度要用0.55mol/L的原因是______________________；實驗中若改用60mL0.50mol/L的鹽酸與50mL0.55mol/L的氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實驗相比，所放出的熱量____________________（填“相等”“不相等”），若實驗操作均正確，則所求中和熱________________________（填“相等”“不相等”）；(4)已知在稀溶液中，強酸和強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時，放出57.3kJ的熱量，則上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：__________________________。答案(1)減少熱量損失(2)不能①鐵會和鹽酸反應(yīng)②鐵導(dǎo)熱性好，熱量損失較大(3)為了確保鹽酸完全被中和不相等相等(4)NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l);ΔH=-57.3kJ·mol-1【實驗拓展】某實驗小組設(shè)計用50mL1.0mol/L鹽酸跟50mL1.1mol/L氫氧化鈉溶液在上圖裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱。試回答下列問題：(1)本實驗中用稍過量的NAOH的原因教材中說是為保證鹽酸完全被中和。試問：鹽酸在反應(yīng)中若因為有放熱現(xiàn)象，而造成少量鹽酸在反應(yīng)中揮發(fā)，則測得的中和熱__________________（填“偏大”“偏小”或“不變”）。(2)該實驗小組做了三次實驗，每次取溶液各50mL，并記錄如下原始數(shù)據(jù)。實驗序號起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫差(t2-t1)/℃鹽酸NaOH溶液平均值123已知鹽酸、NaOH溶液密度近似為1.00g/cm3，中和后混合液的比熱容C×10-3kJ/(g·℃),則該反應(yīng)的中和熱為ΔH=__________________________________________。(3)若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應(yīng)，則測得的中和熱會________________________（填“偏大”“偏小”或“不變”），其原因是_______________________________。(4)在中和熱測定實驗中存在用水洗滌溫度計上的鹽酸溶液的步驟，若無此操作步驟，則測得的中和熱_______________________（填“偏大”“偏小”或“不變”）。答案(1)偏小（2）-56.01kJ/mol(3)偏小用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收熱量，造成測得中和熱偏小(4)偏小1.（2008·上海，3）下列說法正確的是()A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生C.是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)主要由反應(yīng)物、生成物所具有的總能量的相對大小決定D.吸熱反應(yīng)發(fā)生過程中要不斷從外界獲得能量，放熱反應(yīng)不需要外界能量答案C2.下列熱化學(xué)方程式中的ΔH能表示物質(zhì)燃燒熱的是()A.2CO（g）+O2(g)2CO2(g)；ΔH=-566kJ·mol-1B.CH4（g）+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)；ΔH=-890kJ·mol-1C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)；ΔH=-571.6kJ·mol-1D.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)；ΔH=-184.6kJ·mol-1答案B3.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化，下列圖示能表示Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)過程中能量變化的是()答案A4.在相同條件下，下列物質(zhì)分別與H2反應(yīng)，當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時放出熱量最多的是()A.Cl2B.Br2C.I2D.S答案A5.（2008·蘇州質(zhì)檢）氫氣是一種高效而沒有污染的二級能源，它可以由自然界中大量存在的水來制?。?H2O（l）2H2（g）+O2(g)，該反應(yīng)要吸收大量的熱。關(guān)于用水制取二級能源氫氣，以下研究方向不正確的是()A.構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可研究在水不分解的情況下，使氫氣成為二級B.設(shè)法將太陽光聚焦，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣C.尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，同時釋放能量D.尋找特殊催化劑，用于開發(fā)廉價能源，以分解水制取氫氣答案AC6.實驗室用4molSO2與2molO2在一定條件下進(jìn)行下列反應(yīng)：2SO2（g）+O2(g)2SO3(g);ΔH=-196.64kJ/mol，當(dāng)放出314.624kJ熱量時，SO2的轉(zhuǎn)化率為()A.40%B.50%C.80%D.90%答案C7.已知下列熱化學(xué)方程式：Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g);ΔH=-24.8kJ/molFe2O3(s)+CO(g)Fe3O4(s)+CO2(g);ΔH=-15.73kJ/molFe3O4(s)+CO(g)3FeO（s）+CO2(g);ΔH=+640.4kJ/mol則14gCO氣體還原足量FeO固體得到Fe固體和CO2氣體時對應(yīng)的ΔH約為（）A.-218kJ/molB.-109kJ/molC.+218kJ/molD.+109kJ/mol答案B8.（2009臨沂模擬）如圖所示，把盛有幾小塊鎂片的試管放入盛有25℃的飽和石灰水的燒杯中，再用滴管向試管中滴入2mL的稀鹽酸下列對燒杯中的實驗現(xiàn)象的描述及原因說明中正確的是（）A.燒杯中出現(xiàn)白色渾濁，原因是試管中的反應(yīng)放出熱量使燒杯中飽和石灰水溫度升高，溶質(zhì)析出B.燒杯中出現(xiàn)白色渾濁，原因是試管中的反應(yīng)吸收熱量使燒杯中飽和石灰水溫度降低，溶質(zhì)析出C.燒杯中沒有任何現(xiàn)象，原因是試管中的反應(yīng)與燒杯中飽和石灰水沒有關(guān)系D.燒杯中沒有任何現(xiàn)象，原因是試管中的反應(yīng)既不放出熱量，也不吸收熱量答案A年10月下旬，我國的“嫦娥一號”衛(wèi)星發(fā)射升空。用鋁粉與高氯酸銨（NH4ClO4）的混合物為固體燃料，點燃時，鋁粉氧化放熱引發(fā)高氯酸銨分解，其化學(xué)方程式可表示為：2NH4ClO4N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑，反應(yīng)放出大量的熱，下列有關(guān)此反應(yīng)的敘述中錯誤的是()A.上述反應(yīng)屬于分解反應(yīng)B.上述反應(yīng)瞬間產(chǎn)生的大量高溫氣體推動衛(wèi)星發(fā)射升空C.反應(yīng)從能量變化上說，主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蛣幽蹹.在反應(yīng)中高氯酸銨只起氧化劑作用答案D10.（2009·萊蕪質(zhì)檢）已知25℃、101kPA下，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：C（石墨，s）+O2（g）CO2(g);ΔH=-393.51kJ·mol-1C(金剛石,s)+O2（g）CO2(g);ΔH=-395.41kJ·mol-1據(jù)此判斷，下列說法中正確的是()A.由于石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的能量低B.由于石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的能量高C.由于石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的能量低D.由于石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的能量高答案A11.（2009·三亞模擬）通常人們把拆開1mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強弱，也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱（ΔH），化學(xué)反應(yīng)的ΔH等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。化學(xué)鍵Si-OSi-ClH-HH-ClSi-SiSi-C鍵能/kJ·mol-1460360436431176347請回答下列問題：(1)比較下列兩組物質(zhì)的熔點高低(填“＞”或“＜”)：SiC_________________Si；SiCl4_____________SiO2。(2)工業(yè)上用高純硅可通過下列反應(yīng)制?。篠iCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=______________kJ·mol-1。答案（1）＞＜(2)+23612.近20年來，對以氫氣作為未來的動力燃料氫能源的研究得到了迅速發(fā)展，像電一樣，氫是一種需要依靠其他能源，如石油、煤、原子能等的能量來制取的“二級能源”，而存在于自然界的可以提供現(xiàn)成形式能量的能源稱為一級能源，如煤、石油、太陽能和原子能。發(fā)展民用氫能源，首先必須制得廉價的氫氣。(1)下列可供開發(fā)又較經(jīng)濟且可持續(xù)利用的制氫氣的方法是()A.電解水B.鋅和稀硫酸反應(yīng)C.光解海水D.以石油天然氣為原料(2)氫氣燃燒時耗氧量小，發(fā)熱量大。已知，熱化學(xué)方程式為：H2（g）+O2(g)H2O(l)；ΔH=-285.8kJ·mol-1C(g)+O2(g)CO2(g)；ΔH=-393.5kJ·mol-1試通過計算說明等質(zhì)量的氫氣和碳燃燒時產(chǎn)生熱量的比是：_____________________________(3)氫能源既可能實現(xiàn)能源貯存，也可能實現(xiàn)經(jīng)濟、高效的輸送。研究表明過渡金屬型氫化物（又稱間充化物），在這類氫化物中，氫原子填充在金屬的晶格間隙之間，其組成不固定，通常是非化學(xué)計量的，如：TiH、LAH。已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1體積的鈀粉（Pd）可吸附896體積的氫氣（鈀粉的密度為10.64g·cm-3，相對原子量為106.4)試寫出Pd的氫化物的化學(xué)式：_________________________________。答案（1）C（2）∶1(3)PdH13.（2008·煙臺模擬）將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)為C(s)+H2O(g)CO（g）+H2(g);C(s)、CO(g)和H2（g）完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：C(s)+O2(g)CO2(g)；ΔH=-393.5kJ·mol-1H2(g)+O2(g)H2O（g）；ΔH=-242.0kJ·mol-1CO(g)+O2CO2(g)；ΔH=-283.0kJ·mol-1請回答：(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，寫出C(s)與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：______________________。(2)比較反應(yīng)熱數(shù)據(jù)可知，1molCO(g)和1molH2(g)完全燃燒放出的熱量之和比1molC(s)完全燃燒放出的熱量多。甲同學(xué)據(jù)此認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”；乙同學(xué)根據(jù)蓋斯定律做出下列循環(huán)圖：并據(jù)此認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量相等”。請分析：甲、乙兩同學(xué)觀點正確的是__________________（填“甲”或“乙”）；判斷的理由_______________________。(3)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣作為燃料和煤直接燃燒相比有很多優(yōu)點，請列舉其中的兩個優(yōu)點_______________________。(4)水煤氣不僅是優(yōu)良的氣體燃料，也是重要的有機化工原料。CO和H2在一定條件下可以合成：①甲醇②甲醛③甲酸④乙酸。試分析當(dāng)CO和H2按1∶1的體積比混合反應(yīng)，合成上述____________________（填序號）物質(zhì)時，可以滿足“綠色化學(xué)”的要求，完全利用原料中的原子，實現(xiàn)零排放。答案（1）C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)；ΔH=+131.5kJ·mol-1(2)乙甲同學(xué)忽略了煤轉(zhuǎn)化為水煤氣要吸收熱量（或ΔH1=ΔH2+ΔH3，且ΔH2>0）(3)①減少污染②燃燒充分③方便運輸（4）②④14.(2008·全國Ⅱ理綜，26有改動)紅磷P（s）和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系如下圖所示（圖中的ΔH表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)）。根據(jù)上圖回答下列問題：(1)P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式是___________________________。(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式是________________________。(3)工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進(jìn)行，先將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3，然后降溫，再和Cl2反應(yīng)生成PCl5。原因_________________________________。(4)P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1molPCl5的ΔH3=__________________________，P和Cl2一步反應(yīng)生成1molPCl5的ΔH4__________________ΔH3（填“大于”“小于”或“等于”）。答案（1）Cl2(g)+P(s)PCl3(g);ΔH=-306kJ/mol(2)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g);ΔH=+93kJ/mol(3)兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，降溫有利于提高產(chǎn)率，防止生成物分解(4)-399kJ/mol等于第12講化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能—原電池、化學(xué)電源1.在下圖的8個裝置中，屬于原電池的是哪幾個?。答案④⑥⑦2.在如圖所示的銅鋅原電池中：Zn為極，Cu為極；負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，正極上發(fā)生反應(yīng)，電極反應(yīng)式為；電子流出的極是極，電子流入的極是極；電流方向。鹽橋中的鹽溶液是溶液，其作用為。鹽橋中的會移向ZnSO4溶液，移向CuSO4溶液，使ZnSO4溶液和CuSO4溶液均保持電中性。該原電池工作一段時間后，兩電極的質(zhì)量將會。答案負(fù)正氧化Zn-2e-Zn2+還原Cu2++2e-Cu負(fù)正從Cu極流向Zn極飽和KCl提供定向移動的陰陽離子Cl-K+Zn極減小，Cu極增加3.（1）將Al片和Cu片用導(dǎo)線相連，插入稀H2SO4中組成原電池，寫出電極名稱及電極反應(yīng)式：Al片（），Cu片（）。（2）若將Al片和Cu片用導(dǎo)線相連，插入濃HNO3中能否組成原電池？（填“能”或“不能”，“若不能”，則不用回答下面的問題），若能組成原電池，寫出電極名稱及電極反應(yīng)式：Al片（），Cu片（）。答案（1）負(fù)極2Al-6e-2Al3+正極6H++6e-3H2↑（2）能正極2NO+4H++2e-2NO2↑+2H2O負(fù)極Cu-2e-Cu2+4.關(guān)于鉛蓄電池的說法正確的是（）A.在放電時，正極發(fā)生的反應(yīng)是Pb（s）+SO（aq）PbSO4（s）+2e-B.在放電時，該電池的負(fù)極材料是鉛板C.在充電時，電池中硫酸的濃度不斷變小D.在充電時，陽極發(fā)生的反應(yīng)是PbSO4（s）+2e-Pb（s）+SO（aq）答案B5.一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是（）3OH(g)+O2(g)H2O(l)+CO2(g)+2H+(aq)+2e-2(g)+4H+(aq)+4e-2H2O(l)3OH(g)+H2O(l)CO2(g)+6H+(aq)+6e-2(g)+2H2O(l)+4e-4OH-答案C6.新型高能鈉硫電池以熔融的鈉、硫為電極，以導(dǎo)電的陶瓷為固體電解質(zhì)。該電池放電時為原電池，充電時為電解池，反應(yīng)原理為：2Na+xSNa2Sx。（1）放電時Na發(fā)生反應(yīng)，S作極。（2）充電時Na所在電極與直流電源的極相連。（3）放電時負(fù)極反應(yīng)為；充電時陽極反應(yīng)為。（4）用此電池作電源電解飽和NaCl溶液，當(dāng)陽極產(chǎn)生33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時，消耗金屬Na的質(zhì)量為。答案（1）氧化正（2）負(fù)（3）Na-e-Na+S-2e-xS（4）69g7.下列各裝置中都盛有0.1mol·L-1的NaCl溶液，放置一定時間后，裝置中的四塊相同鋅片，腐蝕速率由快到慢的正確順序是()A.③①④② B.①②④③C.①②③④ D.②①④③答案D8.（2008·長治質(zhì)檢）如圖水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察。（1）若試管內(nèi)液面上升，則原溶液呈性，發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)：負(fù)極:；正極:。（2）若試管內(nèi)液面下降，則原溶液呈性，發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)：負(fù)極:；正極：。答案（1）中性、堿性或弱酸吸氧Fe-2e-Fe2+O2+2e-+H2O2OH-（2）較強酸析氫Fe-2e-Fe2+2H++2e-H2↑例1（2008·北京理綜，5）據(jù)報道，我國擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車將在北京奧運會期間為運動員提供服務(wù)。某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液，下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是（）A.正極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-4OH-B.工作一段時間后，電解液中KOH的物質(zhì)的量不變C.該燃料電池的總反應(yīng)方程式為：2H2+O22H2OD.用該電池電解CuCl2溶液，產(chǎn)生2.24LCl2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時，有0.1mol電子轉(zhuǎn)移答案D例2有人設(shè)計以Pt和Zn為電極材料，埋入人體內(nèi)作為某種心臟病人的心臟起搏器的能源，它依靠人體內(nèi)體液中含有一定濃度的溶解氧、H+和Zn2+進(jìn)行工作，試分析其工作原理，并寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案（1）相互連接的Pt和Zn作原電池的電極。（2）溶有O2、H+和Zn2+的人體體液作為電解質(zhì)溶液。因Zn活潑性大于Pt，故Zn是原電池的負(fù)極：Zn-2e-Zn2+;Pt作為原電池的正極，由于人體體液不可能呈強酸性，故正極反應(yīng)類似吸氧腐蝕：O2+2H2O+4e-4OH-，總反應(yīng)化學(xué)方程式是：1.（2008·重慶理綜，12）如圖所示，將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養(yǎng)皿中，再加入含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠（離子在瓊膠內(nèi)可以移動），下列敘述正確的是()中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色中鐵釘上發(fā)生還原反應(yīng)中銅絲上發(fā)生氧化反應(yīng)中鋁條附近有氣泡產(chǎn)生答案B2.（2008·江蘇如皋高三月考）金屬鎂在目前的汽車、航天、航空、機械制造、軍事等產(chǎn)業(yè)中得到迅猛發(fā)展。（1）目前市場上某些品牌筆記本電腦（如神舟電腦、IBM電腦等）的外殼一改以往的有機合成材料，而使用鎂鋁合金、鈦鋁合金等材料。鎂鋁合金材料在電腦上代替有機合成材料的目的是。（多選）A.降低成本 B.增強美觀 C.利于散熱D.增加強度 E.增加運算速度（2）某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組欲以鎂條、鋁片為電極，以稀NaOH溶液為電解質(zhì)溶液設(shè)計原電池。①給你一只安培表，請你畫出該原電池的示意圖，并標(biāo)出正負(fù)極。②一段時間后，鋁片發(fā)生的電極反應(yīng)式是；鎂條表面只有極少量的氣泡產(chǎn)生，其原因是：2H2O+2e-H2↑+2OH-，則鎂電極發(fā)生的主要反應(yīng)的電極反應(yīng)式為。答案（1）BCD（2）①如右圖所示②Al+4OH-AlO+2H2O+3e-（或Al+4OH-Al(OH)+3e-）O2+2H2O+4e-4OH-例3下圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，下列敘述不正確的是（）電極是負(fù)極電極的電極反應(yīng)為：4OH--4e-2H2O+O2↑C.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置答案B例4一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔（Y2O3）的氧化鋯（ZrO2）晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-。下列對該燃料電池說法正確的是()A.在熔融電解質(zhì)中，O2-由負(fù)極移向正極B.電池的總反應(yīng)是：2C4H10+13O28CO2+10H2OC.通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為：O2+4e-2O2-D.通入丁烷的一極是正極，電極反應(yīng)為：C4H10+26e-+13O2-4CO2↑+5H2O答案BC3.燃料電池是使氣體燃料氧化直接產(chǎn)生電流的裝置，燃料電池的研究是本世紀(jì)最具挑戰(zhàn)性的課題之一。最近有人制造了一種燃料電池，一個電極通入空氣，另一電極通入丁烷，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y2O3（三氧化二釔）的ZrO2（二氧化鋯）晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2-。試回答下列問題：（1）該電池放電時的化學(xué)反應(yīng)方程式為：。（2）該燃料電池的電極反應(yīng)式為：正極：13O2+52e-26O2-負(fù)極：2C4H10+26O2--52e-8CO2+10H2O則固體電解質(zhì)中的O2-向極移動（填“正”或“負(fù)”）。（3）某金屬的相對原子質(zhì)量為52.00,用上述電池電解該金屬的一種含氧酸鹽的酸性水溶液時，陽極每放出3360mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氧氣，陰極析出金屬10.4g，在該含氧酸鹽中金屬的化合價為，在該實驗中，若不考慮能量的損失，電池中消耗丁烷的質(zhì)量最少是g（結(jié)果精確至0.01g）。答案（1）2C4H10+13O28CO2+10H2O（2）負(fù)1.相同材料的鐵在圖中的四種情況下最不易被腐蝕的是（）答案C2.理論上不能設(shè)計成原電池的化學(xué)反應(yīng)是（）3（l）+NaOH（l）NaNO3（l）+H2O（l）；ΔH＜04(g)+2O2(g)CO2（g）+2H2O（l）；ΔH＜02(g)+O2(g)2H2O(l);ΔH＜03(l)+Fe(s)3FeCl2(l)；ΔH＜0答案A3.下列關(guān)于鋼鐵腐蝕的敘述正確的是（）A.吸氧腐蝕時正極放出氧氣B.析氫腐蝕時正極放出氫氣C.化學(xué)腐蝕速率超過電化學(xué)腐蝕速率D.析氫腐蝕比吸氧腐蝕普遍答案B4.如圖所示裝置中，觀察到電流計指針偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，N棒變細(xì)，由此判斷下表中所列M、N、P物質(zhì)，其中可以成立的是()MNPA鋅銅稀硫酸溶液B銅鐵稀鹽酸C銀鋅硝酸銀溶液D鋅鐵硝酸鐵溶液答案C5.（1）今有2H2+O22H2O反應(yīng)，構(gòu)成燃料電池，則負(fù)極通的應(yīng)是，正極通的應(yīng)是，電極反應(yīng)式為、。（2）如把KOH改為稀H2SO4作電解質(zhì)溶液，則電極反應(yīng)式為、。（1）和（2）的電解液不同，反應(yīng)進(jìn)行后，其溶液的pH各有何變化？。（3）如把H2改為甲烷、KOH作導(dǎo)電物質(zhì)，則電極反應(yīng)式為：、。答案（1）H2O2負(fù)極：2H2+4OH--4e-4H2O正極：O2+2H2O+4e-4OH-（2）負(fù)極：2H2-4e-4H+正極：O2+4H++4e-2H2O（1）變小，（2）變大（3）負(fù)極：CH4+10OH--8e-CO+7H2O正極：2O2+4H2O+8e-8OH-6.鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛，如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等。（1）寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式。（2）若將（1）中的反應(yīng)設(shè)計成原電池，請畫出原電池的裝置圖，標(biāo)出正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)。負(fù)極反應(yīng)。（3）腐蝕銅板后的混合溶液中，若Cu2+、Fe3+和Fe2+的濃度均為0.10mol/L，請參照下表給出的數(shù)據(jù)和藥品，簡述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的實驗步驟。氫氧化物開始沉淀時的pH氫氧化物沉淀完全時的pHFe3+Fe2+Cu2+提供的藥品：Cl2濃H2SO4NaOH溶液CuOCu（4）某科研人員發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)不銹鋼在酸中腐蝕緩慢，但在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯。請從上表提供的藥品中選擇兩種（水可任選），設(shè)計最佳實驗，驗證劣質(zhì)不銹鋼易被腐蝕。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；。劣質(zhì)不銹鋼腐蝕的實驗現(xiàn)象。答案（1）2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+(2)裝置圖2Fe3++2e-2Fe2+CuCu2++2e-(或Cu-2e-Cu2+)(3)①通入足量氯氣將Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH至～4.7;③過濾［除去Fe(OH)3］（4）CuO+H2SO4CuSO4+H2OCuSO4+FeFeSO4+Cu不銹鋼表面有紫紅色物質(zhì)生成系列實驗9有關(guān)原電池的實驗設(shè)計實驗設(shè)計試用鐵棒、銅棒、濃硝酸、導(dǎo)線為材料設(shè)計原電池，寫出電極反應(yīng)方程式和總反應(yīng)方程式。答案負(fù)極（Cu):Cu-2e-Cu2+正極（Fe):2NO+4H++2e-2NO2↑+2H2O總反應(yīng)方程式：Cu+4H++2NOCu2++2NO2↑+2H2O實驗拓展1.已知反應(yīng)AsO+2I-+2H+AsO+I2+H2O是可逆反應(yīng)，現(xiàn)設(shè)計下圖所示裝置進(jìn)行下述操作：①向B燒杯中逐滴加入濃HCl,發(fā)現(xiàn)微安表指針偏轉(zhuǎn)；②若改向B燒杯中滴加40%的NaOH溶液，發(fā)現(xiàn)微安表中指針向①中所述相反方向偏轉(zhuǎn)。試回答下列問題：（1）兩次操作過程中指針為什么會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并且指針偏轉(zhuǎn)方向相反。答：。（2）操作①過程中C1為極，電極反應(yīng)式為。（3）操作②過程中C2為極，電極反應(yīng)式為。答案（1）因為該裝置符合形成原電池的條件，形成原電池，導(dǎo)線上有電流產(chǎn)生，故指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。又因為該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，操作①使反應(yīng)朝正反應(yīng)方向進(jìn)行，操作②使反應(yīng)朝逆反應(yīng)方向進(jìn)行，故指針偏轉(zhuǎn)方向不同（2）負(fù)2I--2e-I2(3)負(fù)AsO+2OH--2e-AsO+H2O2.甲、乙兩位學(xué)生想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動性順序，兩人均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6mol·L-1H2SO4溶液中，乙同學(xué)將電極放入6mol·L-1的NaOH溶液中，如圖所示。（1）如果甲乙同學(xué)均認(rèn)為構(gòu)成原電池的電極材料如果都是金屬，則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑，則甲會判斷出的活動性更強，而乙會判斷出的活動性更強（填元素符號）。（2）由此實驗，可得到哪些正確的結(jié)論？（選填序號）。A.利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動性順序時應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)B.鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強C.該實驗說明金屬活動性順序表已過時，已沒有實用價值D.該實驗說明化學(xué)研究對象復(fù)雜，反應(yīng)受條件影響較大，因此應(yīng)具體問題具體分析（3）上述實驗也反過來證明了“直接利用金屬活動性順序表判斷原電池的正、負(fù)極”的做法（填“可靠”或“不可靠”）。如不可靠，請你提出另一個判斷原電池正、負(fù)極的可行的實驗方案（如可靠，此空可不填）。答案（1）MgAl(2)AD(3)不可靠將兩種金屬連上電流計后插入電解質(zhì)溶液，構(gòu)成原電池，利用電流計測定電流的方向，從而判斷電子的流動方向，由此確定原電池的正、負(fù)極1.在原電池構(gòu)成的閉合回路中，關(guān)于電子和陰、陽離子運動方向的描述正確的是（）A.電子從原電池的負(fù)極通過導(dǎo)線移動向正極B.電子從原電池的正極通過導(dǎo)線移動向負(fù)極C.陰離子在電解質(zhì)溶液中向正極移動D.陽離子在電解質(zhì)溶液中向正極移動答案AD2.（2009·東城模擬）摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇、氧氣以及強堿作電解質(zhì)溶液的新型手機電池，容量達(dá)氫鎳電池或鋰電池的十倍，可連續(xù)使用一個月才充電一次。其電池反應(yīng)為：2CH3OH+3O2+4OH-2CO+6H2O，則下列說法不正確的是（）A.充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.充電時，電解質(zhì)溶液的pH逐漸增大C.放電時，CH3OH參與反應(yīng)的電極為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)D.放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)為：CH3OH+8OH--6e-CO+6H2O答案C3.如右圖所示，如果電流計偏轉(zhuǎn)，a變粗，b變細(xì)，符合這種情況的是()是鋅，b是銅，c是硫酸溶液是鐵，b是銀，c是硝酸銀溶液是銀，b是鐵，c是硝酸銀溶液是鐵，b是碳，c是氯化銅溶液答案C4.有關(guān)下圖裝置中的敘述正確的是（）A.這是電解NaOH溶液的裝置B.溶液中發(fā)生了變化：4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Fe-2e-+2OH-Fe(OH)2溶液的堿性逐漸減弱答案BC5.某原電池的電池反應(yīng)為Fe+2Fe3+3Fe2+，與此電池反應(yīng)不符的原電池是()A.銅片、鐵片、FeCl3溶液組成的原電池B.石墨、鐵片、Fe(NO3)3溶液組成的原電池C.鐵片、鋅片、Fe2(SO4)3溶液組成的原電池D.銀片、鐵片、Fe(NO3)2溶液組成的原電池答案CD6.有一種鋰電池，用金屬鋰和石墨作電極材料，電解質(zhì)溶液是由四氯化鋁鋰（LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯中而形成的，電池總反應(yīng)方程式為：8Li+3SOCl26LiCl+Li2SO3+2S,下列敘述中正確的是（）A.電解質(zhì)溶液中混入水，對電池反應(yīng)無影響B(tài).金屬鋰作電池的正極，石墨作電池的負(fù)極C.電池工作過程中，亞硫酰氯（SOCl2)被還原為Li2SO3D.電池工作過程中，金屬鋰提供的電子與正極區(qū)析出硫的物質(zhì)的量之比為4∶1答案D7.有關(guān)X、Y、Z、W四種金屬進(jìn)行如下實驗：①將X和Y用導(dǎo)線連接，浸入電解質(zhì)溶液中，Y不易腐蝕②將片狀的X、W分別投入等濃度鹽酸中都有氣體產(chǎn)生，W比X反應(yīng)劇烈③用惰性電極電解等物質(zhì)的量濃度的Y和Z的硝酸鹽混合溶液，在陰極上首先析出單質(zhì)Z根據(jù)以上事實，下列判斷或推測錯誤的是()的陽離子氧化性最強的還原性強于Y的還原性放入CuSO4溶液中一定有Cu析出D.用X、Z和稀硫酸可構(gòu)成原電池，且X做負(fù)極答案C8.如圖所示的裝置，在鐵圈和銀圈的焊接處，用一根棉線將其懸吊在盛水的燒杯中，使之平衡。小心地向燒杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可觀察到的現(xiàn)象是()A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定B.保持平衡狀況C.鐵圈向下傾斜D.銀圈向下傾斜答案D9.常用的錳鋅干電池在放電時總反應(yīng)可表示為：Zn(s)+2MnO2(s)+2NHZn2++Mn2O3(s)+2NH3+H2O放電時，正極所發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)或粒子是()A.鋅nO22和N答案D10.電瓶車所用電池一般為鉛蓄電池,這是一種典型的可充電電池,電池總反應(yīng)式為:Pb+PbO2+4H++2SO2PbSO4+2H2O則下列說法正確的是（）A.放電時：負(fù)極板上發(fā)生了還原反應(yīng)B.放電時：正極反應(yīng)是Pb-2e-+SOPbSO4C.充電時：鉛蓄電池的負(fù)極應(yīng)與充電器電源的正極相連D.充電時：陽極反應(yīng)是PbSO4-2e-+2H2OPbO2+SO+4H+答案D11.（2009·山東聊城）如圖X為單質(zhì)硅，Y為金屬鐵，a為NaOH溶液，按圖組裝成一個原電池，則下列說法中正確的是（）A.X為負(fù)極，電極反應(yīng)為Si-4e-Si4+為負(fù)極，電極反應(yīng)為4H2O+4e-4OH-+2H2↑為負(fù)極，電極反應(yīng)為Si+6OH--4e-SiO+3H2O為負(fù)極，電極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+答案C12.(2008·威海質(zhì)檢)把一小塊鎂、鋁合金放入6mol/L的NaOH溶液中，可以形成微型原電池。則該電池負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為（）-Mg2+B.Al+4OH--3e-AlO+2H2O--4e-2H2O+O2↑2O+2e-2OH-+H2↑答案B13.由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實驗。裝置現(xiàn)象二價金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實驗現(xiàn)象回答下列問題：（1）裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是。（2）裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是。（3）裝置丙中溶液的pH（填“變大”、“變小”或“不變”）。（4）四種金屬活潑性由強到弱的順序是。答案（1）A-2e-A2+（2)Cu2++2e-Cu(3)變大（4）D>A>B>C14.將銅棒與鋅棒用導(dǎo)線連接，依次插入分別盛有：①硫酸溶液；②硫酸銅溶液；③硫酸鈉溶液的三個燒杯中，此時，（1）銅片上發(fā)生的主要反應(yīng)是：①；②；③。（2）銅制品在經(jīng)常下酸雨的地區(qū)電化學(xué)腐蝕嚴(yán)重，寫出此電化學(xué)腐蝕的電極反應(yīng)式：正極；負(fù)極。（3）將表面去掉氧化膜的鎂片與鋁片用帶電流表的導(dǎo)線連接，插入盛有燒堿溶液的燒杯中，此時發(fā)現(xiàn)電流計指針偏轉(zhuǎn)，判斷此原電池的正負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。正極：，電極反應(yīng)式：，負(fù)極：，電極反應(yīng)式：，總反應(yīng)：。答案（1）①2H++2e-H2↑②Cu2++2e-Cu③O2+2H2O+4e-4OH-（2）O2+2H2O+4e-4OH-Cu-2e-Cu2+（3）Mg2H++2e-H2↑AlAl+4OH--3e-AlO+2H2O2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑15.某學(xué)生在A、B、C、D四個小燒瓶中分別放入干燥的細(xì)鐵絲、浸過食鹽水的細(xì)鐵絲、浸過清水的細(xì)鐵絲、食鹽水及細(xì)鐵絲（并使鐵絲完全浸沒在食鹽水中）。然后組裝成如下圖所示的四套裝置，每隔一段時間測量導(dǎo)管中水面上升的高度，結(jié)果如下表（表中所列數(shù)據(jù)為導(dǎo)管中水面上升的高度/cm)所示：時間/小時0A瓶（盛浸過食鹽水的鐵絲）0000000B瓶（盛浸過食鹽水的鐵絲）0C瓶（盛浸過清水的鐵絲）000D瓶（盛完全浸沒在食鹽水中的鐵絲）0000000(1)為什么有的導(dǎo)管中水面會上升？。（2）上述實驗中，鐵生銹的速率由大到小的排列順序為（填小燒瓶的字母編號）。（3）影響鐵生銹的因素除氧氣外還有。（4）日常生活中常見的鐵制品生成鐵銹，試寫出鐵制品生成鐵銹（Fe2O3·xH2O)的化學(xué)方程式。（5）通過上面的研究，你認(rèn)為在日常生活中應(yīng)該如何保護鐵鍋等鐵制品。答案（1）鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕消耗氧氣，使瓶內(nèi)氣體分子數(shù)減少，導(dǎo)致瓶內(nèi)壓強減小，因此導(dǎo)氣管中水面上升（2）B>C>A=D(3)水、電解質(zhì)（或電解質(zhì)溶液）（4）4Fe+3O2+2xH2O2Fe2O3·xH2O(5)洗凈、擦干、涂油等16.(1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個電流計。鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)式：；銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)式：。（2）若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60g，工作一段時間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47g，試計算：①產(chǎn)生氫氣的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）；②通過導(dǎo)線的電量。（已知NA×1023/mol，電子電量為×10-19C)答案(1)Zn-2e-Zn2+2H++2e-H2↑(2)①4.48L②×104C第13講電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能—電解池1.(2008·全國理綜Ⅱ,10)下圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實驗現(xiàn)象中正確的是（）A.逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的B.一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色答案D2.(2008·上海，12)取一張用飽和NaCl溶液浸濕的pH試紙，兩根鉛筆芯作電極，接通直流電源，一段時間后，發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓，內(nèi)圓為白色，外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是()電極是陰極電極與電源的正極相連接C.電解過程中，水是氧化劑電極附近溶液的pH變小答案D3.某同學(xué)按下圖所示的裝置進(jìn)行電解實驗。下列說法正確的是（）電解A.電解過程中，銅電極上有H2產(chǎn)生電解B.電解初期，主反應(yīng)方程式為：Cu+H2SO4CuSO4+H2↑C.電解一定時間后，石墨電極上有銅析出D.整個電解過程中，H+的濃度不斷增大答案BC4.下列描述中，不符合生產(chǎn)實際的是()A.電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽極B.電解法精煉粗銅，用純銅作陰極C.電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極D.在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽極答案A5.金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是（已知：氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)()A.陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為：Ni2++2e-NiB.電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C.電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Ni2+和Zn2+D.電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt答案D6.鋁和氫氧化鉀都是重要的工業(yè)產(chǎn)品。請回答：(1)工業(yè)冶煉鋁的化學(xué)方程式是。(2)鋁與氫氧化鉀溶液反應(yīng)的離子方程式是。(3)工業(yè)品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì)，可用離子交換膜法電解提純。電解槽內(nèi)裝有陽離子交換膜（只允許陽離子通過），其工作原理如下圖所示。①該電解槽的陽極反應(yīng)式是。②通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因。通電③除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從液體出口（填寫“A”或“B”）導(dǎo)出。通電答案(1)2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑(2)2Al+2OH-+2H2O2AlO+3H2↑(3)①4OH--4e-2H2O+O2↑②H+放電，促進(jìn)水的電離，c(OH-)增大③B例1如下圖所示，下列關(guān)于實驗現(xiàn)象的描述正確的是（）a電極b電極X溶液實驗現(xiàn)象A石墨石墨CuCl2a電極質(zhì)量增加，b電極放出無色氣體BFe石墨KNO3a電極質(zhì)量增加，b電極放出無色氣體CFeCuCuSO4a電極質(zhì)量增加，b電極質(zhì)量減少D石墨石墨HCla電極放出無色氣體，b電極放出無色氣體答案C例2用惰性電極實現(xiàn)電解，下列說法正確的是（）A.電解稀硫酸溶液，實質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變B.電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH-，故溶液pH減小C.電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2D.電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1答案D1.（2008·張掖模擬）下圖是電解飽和NaCl溶液的實驗裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)判斷中正確的是()為正極、b為負(fù)極為陰極、d為陽極C.電解過程中，d電極質(zhì)量增加D.電解過程中，氯離子濃度不變答案A2.電解原理在化學(xué)工業(yè)上有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題：（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液。①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是。②Y電極上的電極反應(yīng)式為，檢驗該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是。（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液①X電極的材料是，電極反應(yīng)式為。②Y電極的材料是，電極反應(yīng)式為。（說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出）答案（1）①2H++2e-H2↑放出氣體，溶液變紅②2Cl--2e-Cl2↑把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍(lán)色（2）①純銅Cu2++2e-Cu②粗銅Cu-2e-Cu2+例3下圖中X是直流電源。Y槽中c、d為石墨棒，Z槽中e、f是質(zhì)量相同的銅棒。接通電路后，發(fā)現(xiàn)d附近顯紅色。(1)①電源上b為極（用“正”“負(fù)”“陰”或“陽”填空）。②Z槽中e為極（同上）。③連接Y、Z槽線路中，電子流動的方向是de（用“→”或“←”填空）。（2）①寫出c極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式。②寫出Y槽中總反應(yīng)化學(xué)方程式。③寫出Z槽中e極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式。（3）①電解2min后，取出e、f，洗凈、烘干、稱量，質(zhì)量差為1.28g，在通電過程中，電路中通過的電子為mol。②若Y槽中溶液體積為500mL(電解后可視為不變)，槽中電解反應(yīng)的速率v(OH-)=。電解答案（1）①負(fù)②陽③←電解(2)①2Cl--2e-Cl2↑②2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑③Cu-2e-Cu2+(3)①0.02②0.02mol·(L·min)-1例4(2009·廈門質(zhì)檢)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.052(5.2%)的NaOH溶液1L（密度為1.06g·cm-3)用鉑電極電解，當(dāng)溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改變了0.010(1.0%)時停止電解，則此時溶液中應(yīng)符合的關(guān)系是（）NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)陽極析出物的質(zhì)量/g陰極析出物的質(zhì)量/gA6.2%19152B6.2%15219C4.2%D4.2%答案B3.將含有0.4molCu(NO3)2和0.4molKCl的水溶液1L，用惰性電極電解一段時間后，在一電極上析出19.2gCu；此時，在另一電極上放出氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為（不考慮產(chǎn)生的氣體在水中的溶解）()A.3.36L B.5.6L C.6.72L D.13.44L答案B4.如下圖，通電5min后，電極5質(zhì)量增加2.16g，回答：(1)電源：a是極，b是極；A池電極反應(yīng)，電極1：；電極2：。C池電極反應(yīng)，電極5：；電極6：。（2）如果B池中共收集到224mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），且溶液體積為200mL（設(shè)電解過程中溶液體積不變），則通電前溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為。答案（1）負(fù)正2H++2e-H2↑2Cl--2e-Cl2↑2Ag++2e-2AgCu-2e-Cu2+(2)0.025mol/L1.（2009·衡水中學(xué)調(diào)研）用惰性電極電解一定量的CuSO4溶液，下列說法中，正確的是()A.陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu2++2e－CuB.陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為：4OH－2H2O+O2↑+4e―C.若有6.4g金屬Cu析出，放出的O2一定為0.05molD.電解完成后，加入一定量的Cu(OH)2，溶液可能恢復(fù)到原來的濃度答案D2.（2008·開封質(zhì)檢）在水中加入等物質(zhì)的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO、NO、Cl-，該溶液放在用惰性材料作電極的電解槽中，通電片刻后氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物質(zhì)量比為()∶108∶207∶1∶答案C3.如下圖所示，在一U型管中裝入滴有紫色石蕊試液且混合均勻的某溶液，通直流電，一段時間后U型管內(nèi)會形成一個倒立的“彩虹”，則U型管內(nèi)的溶液可能為()溶液溶液4溶液2SO4溶液答案D4.用惰性電極電解下列溶液，一段時間后，現(xiàn)加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)（中括號內(nèi)），溶液能與原來溶液完全一樣的是()2［CuSO4］［NaOH］［HCl］4［Cu(OH)2］答案C5.(2008·長春模擬)CuI是一種白色難溶于水的固體。以石墨作陰極，銅作陽極組成電解池，含有酚酞和淀粉KI的溶液作電解液。電解開始一段時間后，陰極區(qū)溶液變紅，陽極區(qū)仍為無色。電解相當(dāng)長時間后，陽極區(qū)才呈深藍(lán)色。則電解開始階段的電極反應(yīng)為（）A.陽極：Cu-2e-Cu2+；陰極：Cu2++2e-Cu B.陽極：2Cu+2I--2e-2CuI；陰極：2H++2e-H2↑C.陽極：2I--2e-I2;陰極：2H++2e-H2↑ D.陽極：4OH--4e-2H2O+O2↑;陰極：2H++2e-H2↑答案B6.采用惰性電極從NO、SO、Cl-、Cu2+、Ba2+、Ag+、H+等離子中選出適當(dāng)?shù)碾x子組成電解質(zhì)，并對其溶液進(jìn)行電解。（1）若兩極分別放出H2和O2，電解質(zhì)的化學(xué)式是。（2）若陰極析出金屬，陽極放出氧氣，電解質(zhì)化學(xué)式為。（3）若兩極分別放出氣體，且體積比為1∶1，電解質(zhì)的化學(xué)式為。答案（1）H2SO4、HNO3、Ba(NO3)2(2)AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4(3)HCl、BaCl2系列實驗10電解飽和食鹽水實驗設(shè)計請從下圖中選用必要的裝置進(jìn)行電解飽和食鹽水的實驗，要求測定產(chǎn)生的氫氣的體積（大于25mL），并檢驗氯氣的氧化性。(1)A極發(fā)生的電極反應(yīng)式是，B極發(fā)生的電極反應(yīng)式是。電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式是。（2）電源、電流表與A、B兩極的正確連接順序為：L→()→()→()→()→M。（3）設(shè)計上述氣體實驗裝置時，各接口的正確連接順序為：接、接A、B接、接。（4）在實驗中，盛有KI淀粉溶液的容器中發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為。電解（5）已知飽和食鹽水50mL，某時刻測得H2體積為16.8mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。此時溶液pH約為。（lg2=0.3,lg3=0.5,lg5=0.7)電解答案（1）2H++2e-H2↑2Cl--2e-Cl2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑(2)ABJK(3)HFGDEC(4)Cl2+2I-2Cl-+I2實驗拓展在如圖用石墨作電極的電解池中，放入500mL含一種溶質(zhì)的某藍(lán)色溶液進(jìn)行電解，觀察到A電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成，B電極有無色氣體生成；當(dāng)溶液中的原有溶質(zhì)完全電解后，停止電解，取出A電極，洗滌、干燥、稱量，電極增重1.6g。請回答下列問題：（1）B電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式。（2）寫出電解時反應(yīng)的離子方程式。（3）電解后溶液的pH為，要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，則需加入，其質(zhì)量為g。（假設(shè)電解前后溶液的體積不變）（4）請你設(shè)計實驗確定原溶液中可能含有的酸根離子，要求：提出兩種可能的假設(shè)，分別寫出論證這兩種假設(shè)的操作步驟，實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論。①假設(shè)一：；②假設(shè)二：。通電答案（1）4OH--4e-2H2O+O2↑通電（2）2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+（3）1CuO2（4）①假設(shè)原溶液中的酸根離子是SO。取電解后的溶液，向其中加入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，則原溶液中所含的酸根離子是SO②假設(shè)原溶液中的酸根離子是NO。取電解后的溶液，向其中加入銅，微熱，若銅溶解，并有無色氣體生成，且在空氣中變?yōu)榧t棕色，則原溶液中所含的陰離子是NO1.用石墨作電極，分別電解下列各物質(zhì)的溶液①CuCl2②CuSO4③NaBr④NaNO3⑤鹽酸⑥H2SO4⑦KOH。其中只有水被電解的有()A.①②⑤ B.③④⑥⑦C.④⑥⑦ D.③⑤⑥⑦答案C2.電解84.7mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%的氫氧化鈉溶液（密度為1.18g·cm-3），過一段時間后，電解所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.5%（用石墨為電極），這是因為()A.溶質(zhì)增加了3.5g B.有1.5mol水被電解C.在陽極生成2gH2 D.在陽極生成16gO2答案D3.某學(xué)生欲完成反應(yīng)2HCl+2Ag2AgCl↓+H2↑而設(shè)計了下列四個實驗，你認(rèn)為可行的是（）答案C4.（2009·北京四中期中）高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列敘述不正確的是（）A.放電時鋅做負(fù)極B.充電時氫氧化鐵被氧化C.充電時電池的正極和電源的正極相連 D.放電時每轉(zhuǎn)移3mole-，有2molFeO被還原答案D5.電解NaCl—KCl—AlCl3熔體制鋁比電解Al2O3—NaAlF6制鋁節(jié)省電能約30%，但現(xiàn)在仍用后一種方法制鋁，其主要原因是()3是分子晶體，其熔體不導(dǎo)電B.電解AlCl3生成的Cl2會嚴(yán)重污染大氣C.自然界不存在富含AlCl3的礦石D.生產(chǎn)無水AlCl3較困難，成本又較高答案D6.（2009·咸陽一模）某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液。通電時，為使Cl2被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，設(shè)計了如圖的裝置，則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是()為正極，b為負(fù)極；NaClO和NaCl為負(fù)極，b為正極；NaClO和NaCl為陽極，b為陰極；HClO和NaCl為陰極，b為陽極；HClO和NaCl答案B7.某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl和H2SO4，它們的物質(zhì)的量之比為3∶1。用石墨作電極電解該混合溶液時，根據(jù)電解產(chǎn)物，可明顯分為三個階段。下列敘述不正確的是（）A.陰極自始至終只析出H2B.陽極先析出Cl2后析出O2C.電解最后階段為電解水D.溶液pH不斷增大，最后為7答案D8.下圖裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，b極附近溶液呈紅色，下列說法中正確的是()是正極，Y是負(fù)極是負(fù)極，Y是正極C.CuSO4溶液的pH值逐漸增大4溶液的pH值保持不變答案A9.用石墨作電極電解AlCl3溶液時，下圖的電解過程變化曲線合理的是()答案AD10.（2009·南京模擬）用惰性電極電解2L1.0mol/LCuSO4溶液，在電路中通過0.5mol電子后，調(diào)換正負(fù)極繼續(xù)電解，電路中通過了1mol電子，此時溶液中c(H+)為（假設(shè)體積不變）()A.1.5mol/L B.0.75mol/LC.0.5mol/LD.0.25mol/L答案C11.用質(zhì)量均為100g的銅作電極，電解硝酸銀溶液，電解一段時間后，兩電極的質(zhì)量差為28g，此時兩電極的質(zhì)量分別為