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1、PAGE 高考學習網中國最大高考學習網站G | 我們負責傳遞知識!高考學習網:高考學習網:F單元 化學反應與能量F1化學反應與能量變化20.F1 B3 H1 K12013江蘇卷 磷是地殼中含量較為豐富的非金屬元素,主要以難溶于水的磷酸鹽如Ca3(PO4)2等形式存在。它的單質和化合物在工農業生產中有著重要的應用。(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應獲得。相關熱化學方程式如下:2Ca3(PO4)2(s)10C(s)=6CaO(s)P4(s)10CO(g)H13359.26 kJmol1 CaO(s)SiO2(s)=CaSiO3(s)H289.61 kJmol1

2、2Ca3(PO4)2(s)6SiO2(s)10C(s)=6CaSiO3(s)P4(s)10CO(g)H3則H3_kJmol1。 (2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化學方程式表示:11P460CuSO496H2O=20Cu3P24H3PO460H2SO460 mol CuSO4能氧化白磷的物質的量是_。(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通過H3PO4與NaOH溶液反應獲得,含磷各物種的分布分數(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數)與pH的關系如下圖所示。圖0為獲得盡可能純的NaH2PO4,pH應控制在_;pH8時,溶液中主要含磷物種濃度

3、大小關系為_。 Na2HPO4溶液顯堿性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液則顯酸性,其原因是_(用離子方程式表示)。(4)磷的化合物三氯氧磷(PClOClCl)與季戊四醇(CHOH2CHOH2CCH2OHCH2OH)以物質的量之比21反應時,可獲得一種新型阻燃劑中間體X,并釋放出一種酸性氣體。季戊四醇與X的核磁共振氫譜如下圖所示。圖0酸性氣體是_(填化學式)。X的結構簡式為_。20答案 (1)2821.6(2)3 mol(3)45.5(介于此區間內的任意值或區間均可)c(HPOeq oal(2,4)c(H2POeq oal(,4)3Ca22HPOeq oal(2,4)=Ca3(PO4)

4、22H(4)HClPOClOOCH2CCH2CH2OPOClOCH2解析 (1)依據蓋斯定律,將“上式下式6”,即得所求反應的H3359.26 kJmol1(89.61 kJmol1)62821.6 kJmol1。(2)P的化合價有升有降,Cu的化合價只降低。P從0價升到5價,1 mol P4共失去20 mol 電子,根據得失電子守恒有:n(P4)20n(CuSO4)1,所以60 mol CuSO4可以氧化3 mol P4。(3)從圖中不難看出,pH在45.5之間時,H2POeq oal(,4)的含量最高。在pH8時,溶液中含有HPOeq oal(2,4)和H2POeq oal(,4)兩種離子

5、,且前者大于后者。足量的Ca2與HPOeq oal(2,4)部分電離出的POeq oal(3,4)結合,生成難溶的Ca3(PO4)2沉淀,促進了HPOeq oal(2,4)的電離,故溶液顯酸性。(4)三氯氧磷與季戊四醇以21反應,核磁共振氫譜中的峰由2組變成1組,顯然應為四個羥基上的H原子被取代了,生成了HCl及POClOOCH2CCH2CH2OPOClOCH2。7E3 F12013安徽卷 我國科學家研制出一種催化劑,能在室溫下高效催化空氣中甲醛的氧化,其反應如下:HCHOO2eq o(,sup7(催化劑)CO2H2O。下列有關說法正確的是()A該反應為吸熱反應BCO2分子中的化學鍵為非極性鍵

6、CHCHO分子中既含鍵又含鍵D每生成1.8 g H2O消耗2.24 L O27C解析 甲醛發生氧化反應屬于放熱反應,A項錯誤;CO2分子中化學鍵為碳氧雙鍵,該化學鍵是不同非金屬元素間形成的極性鍵,B項錯誤;在HCHO中CH鍵為鍵,在碳氧雙鍵中一條為鍵、一條為鍵,C項正確;根據HCHOO2eq o(,sup7(催化劑)CO2H2O可知,每生成1.8 g(即0.1 mol)水,消耗0.1 mol O2,因不知氧氣所處溫度、壓強,無法確定其體積,D項錯誤。11F1 F2 F32013福建卷 某科學家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H2O、CO2轉變為H2、CO。其過程如下:mCeO2eq o

7、(,sup7(太陽能),sdo5()(mx) CeO2xCexO2(mx)CeO2xCexH2OxCO2eq o(,sup7(900 ),sdo5()mCeO2xH2xCO下列說法不正確的是()A該過程中CeO2沒有消耗B該過程實現了太陽能向化學能的轉化C圖0中H1H2H3圖0D以CO和O2構成的堿性燃料電池的負極反應式為CO4OH2e=COeq oal(2,3)2H2O11C解析 H2O、CO2轉變為H2、CO的過程分兩步進行,第1步反應消耗CeO2的物質的量與第2步反應生成CeO2的物質的量相同,則該過程中CeO2沒有消耗,A項正確;上述轉變將化學能較低的H2O、CO2轉化為化學能較高的H

8、2、CO,將太陽能轉化為化學能儲存在燃料(水煤氣或H2和CO)中,B項正確;讀圖可得3個熱化學方程式:H2O(g)=H2(g)eq f(1,2)O2(g)H1,H2O(l)=H2O(g)H2,H2(g)eq f(1,2)O2(g)=H2O(l)H3,觀察發現,由蓋斯定律可得:H1H2H3,則H1H2H3(H2H3),C項錯誤;CO是燃料,在負極上發生氧化反應,其產物不是CO2,因為CO2是酸性氧化物,與過量堿溶液易反應生成碳酸根離子,根據電子、電荷和原子守恒原理可得負極反應式為CO4OH2e=COeq oal(2,3)2H2O,D項正確。12F1G12013山東卷 對于反應CO(g)H2O(g

9、)CO2(g)H2(g)H0,在其他條件不變的情況下()A加入催化劑,改變了反應的途徑,反應的H也隨之改變B改變壓強,平衡不發生移動,反應放出的熱量不變C升高溫度,反應速率加快,反應放出的熱量不變D若在原電池中進行,反應放出的熱量不變12B解析 反應的H大小只取決于反應物、生成物的狀態與反應條件,而和反應是否使用催化劑、反應途徑無關,A項錯誤;該反應在反應前后氣體的總體積不變,因此改變壓強,平衡不移動,反應放出的熱量不變,B項正確;升高溫度,平衡逆向進行,反應放出熱量減小,C項錯誤;在原電池中,隨反應進行,能量轉化形式是化學能轉化為電能,而不再是化學能轉化為熱能,D項錯誤。6F12013北京卷

10、 下列設備工作時,將化學能轉化為熱能的是()ABCD硅太陽能電池鋰離子電池太陽能集熱器燃氣灶6.D解析 硅太陽能電池將太陽能直接轉化為電能,A項錯誤;鋰離子電池將化學能轉化為電能,B項錯誤;太陽能集熱器將太陽能轉化為熱能,C項錯誤;燃氣灶將化學能轉化為熱能,D項正確。27F1 G32013浙江卷 捕碳技術(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經被用作工業捕碳劑,它們與CO2可發生如下可逆反應:反應:2NH3(l)H2O(l)CO2(g)(NH4)2CO3(aq)H1反應:NH3(l)H2O(l)CO2(g)NH4HCO3(aq)H2反應:(NH

11、4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g)2NH4HCO3(aq)H3請回答下列問題:(1)H3與H1、H2之間的關系是:H3_。(2)為研究溫度對(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響,在某溫度T1下,將一定量的(NH4)2CO3溶液置于密閉容器中,并充入一定量的CO2氣體(用氮氣作為稀釋劑),在t時刻,測得容器中CO2氣體的濃度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下,保持其他初始實驗條件不變,重復上述實驗,經過相同時間測得CO2氣體濃度,得到趨勢圖見圖(a)。則:H3_0(填“”“”或“”)。在T1T2及T4T5二個溫度區間,容器內CO2氣體濃度呈現如圖(a)所示的變化趨勢,其原因是

12、_。反應在溫度為T1時,溶液pH隨時間變化的趨勢曲線如圖(b)所示。當時間到達t1時,將該反應體系溫度迅速上升到T2,并維持該溫度。請在該圖中畫出t1時刻后溶液的pH變化總趨勢曲線。(a)(b)圖0(3)利用反應捕獲CO2,在(NH4)2CO3初始濃度和體積確定的情況下,提高CO2吸收量的措施有_(寫出2個)。(4)下列物質中也可能作為CO2捕獲劑的是_。ANH4ClBNa2CO3CHOCH2CH2OH DHOCH2CH2NH227答案 (1)2H2H1(2)T1T2區間,化學反應未達到平衡,溫度越高,化學反應速率越快,所以CO2被捕獲的量隨溫度升高而提高。T4T5區間,化學反應已達到平衡,由

13、于正反應是放熱反應,溫度升高平衡向逆反應方向移動,所以不利于CO2捕獲(3)降低溫度;增加CO2濃度(或分壓)(4)B、D解析 (1)根據蓋斯定律可得出,將“反應2反應”,即得反應,所以H32H2H1。(2)從圖(a)分析,T3時CO2吸收率最高,當溫度再高時,平衡會逆向移動,導致CO2的量增多,故該反應為放熱反應,即H30若1 mol空氣含0.8 mol N2和0.2 mol O2,1300 時在密閉容器內反應達到平衡,測得NO為8104 mol。計算該溫度下的平衡常數K_。汽車啟動后,汽缸溫度越高,單位時間內NO排放量越大,原因是_。汽車燃油不完全燃燒時產生CO,有人設想按下列反應除去CO

14、:2CO(g)=2C(s)O2(g)己知該反應的H0,簡述該設想能否實現的依據:_。目前,在汽車尾氣系統中裝置催化轉化器可減少CO和NO的污染,其化學反應方程式為_。10答案 (1)酸性4(2)C(s) H2O(g)=CO(g) H2(g)H 131.3 kJmol1a、b(3)4106溫度升高,反應速率加快,平衡右移該反應是焓增、熵減的反應,任何溫度下均不自發進行2CO2NO催化劑,2CO2N2解析 (1)PM2.5中含NHeq oal(,4),因NHeq oal(,4)的水解而顯酸性;根據電荷守恒得c(H)c(K)c(Na)c(NHeq oal(,4)2c(SOeq oal(2,4)c(N

15、Oeq oal(,3)c(Cl),將表格中的數據代入求得c(H)104 molL1,pH4。(2)第2個方程式減第1個方程式得目標反應的熱化學方程式為C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1。SO2是酸性氧化物,可用堿性物質吸收,故正確答案為a、b。(3)Keq f(c2(NO),c(N2)c(O2))eq f((8104)2,0.80.2)4106;該反應為吸熱反應,升高溫度,平衡向正反應方向移動,且升高溫度,反應速率加快。該反應H0、且S0,故反應在任何溫度下都不能自發。NO具有氧化性,能將CO氧化成CO2,自身被還原為N2。26D4 F2 G2 F32013北

16、京卷 NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨,寫出NO2轉化為HNO3的化學方程式:_。(2)汽車發動機工作時會引發N2和O2反應,其能量變化示意圖如下:eq avs4al(o(,sup7(2(630) kJmol1)2NO(g))eq avs4al(N2(g)o(,sup7(945 kJmol1)2N(g))eq avs4al(O2(g)o(,sup7(498 kJmol1)2O(g))寫出該反應的熱化學方程式:_。隨溫度升高,該反應化學平衡常數的變化趨勢是_。(3)在汽車尾氣系統中裝置催化轉化器,可有效降低NOx的排放。當尾氣中空氣不足時,NOx在催化轉化器中被還原成N

17、2排出。寫出NO被CO還原的化學方程式:_。當尾氣中空氣過量時,催化轉化器中的金屬氧化物吸收NOx生成鹽。其吸收能力順序如下:12MgO20CaO38SrOFeCu,則原電池乙中銅片作正極,鋅片或鐵片作負極,工作一段時間后,負極金屬鋅或鐵被氧化,質量減輕,溶液中藍色變淺;甲、乙兩種原電池都能將化學能轉化為電能,其中帶有鹽橋的原電池甲中的負極金屬鋅(或鐵)和硫酸銅沒有直接接觸,二者不會直接發生置換反應,化學能不會轉化為熱能,幾乎全部轉化為電能;而原電池乙中的負極金屬鋅(或鐵)和硫酸銅直接接觸發生置換反應,部分化學能會轉化為熱能,化學能不能全部轉化為電能;(3)鐵片作正極(陰極)時被保護,而鐵作負

18、極(陽極)時被腐蝕,為了減緩電解質溶液中鐵片的腐蝕,在(2)的材料中應選擇比鐵活潑的鋅片作負極(陽極),使鐵片作正極(陰極),從而犧牲鋅片保護鐵片;不能選擇銅片,因為銅作正極(陰極),而鐵片作負極(陽極),此時鐵片的腐蝕速率加快,而不是延緩。6F3 F42013天津卷 為增強鋁的耐腐蝕性,現以鉛蓄電池為外電源,以Al作陽極、Pb作陰極,電解稀硫酸,使鋁表面的氧化膜增厚。反應原理如下:電池:Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(l)電解池:2Al3H2Oeq o(=,sup7(電解)Al2O33H2電解過程中,以下判斷正確的是()電池電解池AH移向Pb電極H移

19、向Pb電極B每消耗3 mol Pb生成2 mol Al2O3C正極:PbO24H2e=Pb22H2O陽極:2Al3H2O6e=Al2O36HD6.D解析 電池中Pb電極是負極,PbO2電極是正極,H移向PbO2電極,A項錯誤;每消耗3 mol Pb,電路中通過電子的物質的量為6 mol,據電子守恒得n(Al2O3)1 mol,B項錯誤;電池正極反應式應為PbO24HSOeq oal(2,4)2e=PbSO42H2O,C項錯誤;電池Pb電極的電極反應式為PbSOeq oal(2,4)2e=PbSO4,Pb電極質量增大,電解池Pb電極的電極反應式為2H2e=H2,電極質量不變,D項正確。8C5 E

20、2 F3 N12013重慶卷 合金是建造航空母艦的主體材料。(1)航母升降機可由鋁合金制造。鋁元素在周期表中的位置為_。工業煉鋁的原料由鋁土礦提取而得,提取過程中通入的氣體為_。AlMg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜,其化學方程式為_。焊接過程中使用的保護氣為_(填化學式)。(2)航母艦體材料為合金鋼。艦體在海水中發生的電化學腐蝕主要為_。航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成,則在煉鐵過程中為降低硅含量需加入的物質為_。(3)航母螺旋槳主要用銅合金制造。80.0 g CuAl合金用酸完全溶解后,加入過量氨水,過濾得白色沉淀39.0 g,則合金中Cu的質量分數為_。為分析某銅合金的成分,用酸將

21、其完全溶解后,用NaOH溶液調節pH,當pH3.4時開始出現沉淀,分別在pH為7.0、8.0時過濾沉淀。結合圖中信息推斷該合金中除銅外一定含有_。圖08答案 (1)第三周期第A族CO2 Al2O32NaOH=2NaAlO2H2OAr(其他合理答案均可)(2)吸氧腐蝕CaCO3或CaO(3)83.1%Al、Ni解析 從鋁土礦(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質)中提取氧化鋁通常有兩種工藝,其流程圖示如下:無論是流程甲或乙,都有一道工序是通入過量CO2,目的是將AlOeq oal(,2)全部轉化為Al(OH)3;AlMg合金焊接前,為防止高溫下金屬與空氣中的O2、N2、CO

22、2等發生反應,應使用稀有氣體作保護氣;煉鐵過程中,需加入生石灰或石灰石,跟原料中的SiO2等物質發生反應,將其轉化為爐渣而除去;CuAl合金用酸完全溶解后,加入過量氨水,因Cu(OH)2可溶于氨水,所得白色沉淀必為Al(OH)3,其物質的量為0.5 mol,則原合金中Al的質量為13.5 g;當pH3.4時開始沉淀,說明該合金中含Al,在pH為7.0、8.0時過濾沉淀,說明含Ni。26D4 F2 G2 F32013北京卷 NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨,寫出NO2轉化為HNO3的化學方程式:_。(2)汽車發動機工作時會引發N2和O2反應,其能量變化示意圖如下:eq

23、avs4al(o(,sup7(2(630) kJmol1)2NO(g))eq avs4al(N2(g)o(,sup7(945 kJmol1)2N(g))eq avs4al(O2(g)o(,sup7(498 kJmol1)2O(g))寫出該反應的熱化學方程式:_。隨溫度升高,該反應化學平衡常數的變化趨勢是_。(3)在汽車尾氣系統中裝置催化轉化器,可有效降低NOx的排放。當尾氣中空氣不足時,NOx在催化轉化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學方程式:_。當尾氣中空氣過量時,催化轉化器中的金屬氧化物吸收NOx生成鹽。其吸收能力順序如下:12MgO20CaO38SrO56BaO。原因是_,元

24、素的金屬性逐漸增強,金屬氧化物對NOx的吸收能力逐漸增強。(4)通過NOx傳感器可監測NOx的含量,其工作原理示意圖如下:圖0 Pt電極上發生的是_反應(填“氧化”或“還原”)。寫出NiO電極的電極反應式:_。26答案 (1)3NO2H2O=2HNO3NO(2)N2(g)O2(g)=2NO(g)H183 kJmol1增大(3)2CO2NOeq o(=,sup7(催化劑)N22CO2根據Mg、Ca、Sr和Ba的質子數,得知它們均為A族元素。同一主族的元素,從上到下,原子半徑逐漸增大(4)還原NOO22e=NO2解析 (1)NO2與水反應的化學方程式為3NO2H2O=2HNO3NO。(2)N2(g

25、)O2(g)=2NO(g)H945 kJmol1498 kJmol12630 kJmol1183 kJmol1。該反應為吸熱反應,隨溫度升高,化學平衡常數增大。(3)根據題意NO被還原為N2,則CO被氧化為CO2。(4)Pt電極上O2得電子發生還原反應,電極反應式為O24e=2O2,電池總反應式為2NOO2=2NO2,用電池總反應式減去Pt電極的電極反應式并化簡得NiO電極的電極反應式:NOO22e=NO2。7F3 F42013北京卷 下列金屬防腐的措施中,使用外加電流的陰極保護法的是()A水中的鋼閘門連接電源的負極B金屬護欄表面涂漆C汽車底盤噴涂高分子膜D地下鋼管連接鎂塊7A解析 A項使用的

26、是外加電流的陰極保護法,正確;金屬護攔表面涂漆、汽車底盤噴涂高分子膜屬于物理防腐,不是電化學防護法,B、C項錯誤;地下鋼管連接鎂塊是犧牲陽極的陰極保護法,D項錯誤。28. C2 F2 F32013新課標全國卷 二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體,可作為一種新型能源。由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚,其中的主要過程包括以下四個反應:甲醇合成反應:()CO(g)2H2(g)=CH3OH (g)H190.1 kJmol1()CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H249.0 kJmol1水煤氣變換反應:()CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H341

27、.1 kJmol1二甲醚合成反應:()2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H424.5 kJmol1回答下列問題:(1)Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應催化劑的主要成分之一。工業上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程是_(以化學方程式表示)。(2)分析二甲醚合成反應()對于CO轉化率的影響_。(3)由H2和CO直接制備二甲醚(另一產物為水蒸氣)的熱化學方程式為_。根據化學反應原理,分析增加壓強對直接制備二甲醚反應的影響_。(4)有研究者在催化劑(含CuZnAlO和Al2O3)、壓強為5.0 MPa的條件下,由H2和CO直接制備二甲醚,結果如圖0所示。其中CO轉化率隨

28、溫度升高而降低的原因是_。圖0(5)二甲醚直接燃料電池具有啟動快、效率高等優點,其能量密度高于甲醇直接燃料電池(5.93 kWhkg1)。若電解質為酸性,二甲醚直接燃料電池的負極反應為_,一個二甲醚分子經過電化學氧化,可以產生_個電子的電量;該電池的理論輸出電壓為1.20 V,能量密度E_(列式計算。能量密度eq f(電池輸出電能,燃料質量),1 kWh3.6106 J)。28答案 (1)Al2O32NaOH=2NaAlO2H2ONaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO32Al(OH)3eq o(=,sup7()Al2O33H2O(2)消耗甲醇,促進甲醇合成反應()平衡右移,CO轉

29、化率增大;生成的H2O,通過水煤氣變換反應()消耗部分CO(3)2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H204.7 kJmol1該反應分子數減少,壓強升高使平衡右移,CO和H2轉化率增大,CH3OCH3產率增加。壓強升高使CO和H2濃度增加,反應速率增大(4)反應放熱,溫度升高,平衡左移(5)CH3OCH33H2O12e=2CO212H12eq f(1.20 Vf(1000 g,46 gmol1)1296 500 Cmol1,1 kg)(3.6106 JkW1h1)8.39 kWhkg1解析 (2)反應()、()與CO有關。反應()中的CH3OH是反應()的反應物,反應()

30、生成的H2O是反應()的反應物,從影響平衡的因素分析知兩者均使CO轉化率變大。(3)由蓋斯定律()2()得:4H2(g)2CO(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H204.7 kJmol1。(4)該反應為放熱反應,其他條件不變的情況下,溫度升高,平衡逆向移動,轉化率降低。(5)正極反應為O24e4H=2H2O;負極反應必有H生成,由電荷守恒、元素守恒得3H2OCH3OCH312e=2CO212H;1個CH3OCH3分子失去12e;假定燃料質量為1 kg,由能量密度計算方法列式計算即可。27B4 F3 F42013新課標全國卷 鋰離子電池的應用很廣,其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料

31、有鈷酸鋰(LiCoO2)、導電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時,該鋰離子電池負極發生的反應為 6C xLixe=LixC6。現欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)。圖0回答下列問題:(1)LiCoO2中,Co元素的化合價為_。(2)寫出“正極堿浸”中發生反應的離子方程式_。(3)“酸浸”一般在80 下進行,寫出該步驟中發生的所有氧化還原反應的化學方程式_;可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺點是_。(4)寫出“沉鈷”過程中發生反應的化學方程式_。(5)充放電過程中,發生LiCoO2與Li1xCoO2之間的轉化,寫出放電時電池反應方程式_。(6)上述工藝中,“放電處

32、理”有利于鋰在正極的回收,其原因是_。在整個回收工藝中,可回收到的金屬化合物有_(填化學式)。27答案 (1)3(2)2Al2OH2H2O=2AlOeq oal(,2)3H2(3)2LiCoO23H2SO4H2O2eq o(=,sup7()Li2SO42CoSO4O24H2O;2H2O2eq o(=,sup7()2H2OO2有氯氣生成,污染較大(4)CoSO42NH4HCO3=CoCO3(NH4)2SO4H2OCO2(5)Li1xCoO2LixC6=LiCoO26C(6)Li從負極中脫出,經由電解質向正極移動并進入正極材料中Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4解析 (1)由Li、O元素價態

33、判斷出Co為3價。(2)將2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2改寫為2Al2OH2H2O=2AlOeq oal(,2)3H2。(3)酸浸后Co由3價變為2價,LiCoO2中3價的Co表現氧化性,H2O2表現還原性;H2O2不穩定,易分解。用鹽酸代替后,鹽酸被氧化為氯氣,污染較大。(5)將電極反應LixC6xe=6CxLi和Li1xCoO2xexLi=LiCoO2進行合并得出答案。10F32013新課標全國卷 銀質器皿日久表面會逐漸變黑,這是生成了Ag2S的緣故。根據電化學原理可進行如下處理:在鋁質容器中加入食鹽溶液,再將變黑的銀器浸入該溶液中,一段時間后發現黑色會褪去。下列說法正確的

34、是()A處理過程中銀器一直保持恒重B銀器為正極,Ag2S被還原生成單質銀C該過程中總反應為2Al3Ag2S=6AgAl2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉化為白色AgCl10B解析 負極反應為2Al6e=2Al3;正極反應為3Ag2S6e=6Ag3S2。溶液中的Al3與S2進一步發生反應2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S,故總反應為3Ag2S2Al6H2O=6Ag2Al(OH)33H2S,C項錯誤;由總反應式可知Ag2S轉化為Ag,銀器質量減輕,A項錯誤;黑色褪去說明Ag2S轉化為Ag,D項錯誤;銀器為正極,Ag2S被還原為Ag,B項正確。36B1 F3 J12013新課標全國

35、卷 化學選修2:化學與技術鋅錳電池(俗稱干電池)在生活中的用量很大。兩種鋅錳電池的構造如圖0所示。兩種干電池的構造示意圖圖0回答下列問題:(1)普通鋅錳電池放電時發生的主要反應為:Zn2NH4Cl2MnO2=Zn(NH3)2Cl22MnOOH該電池中,負極材料主要是_,電解質的主要成分是_,正極發生的主要反應是_。與普通鋅錳電池相比,堿性鋅錳電池的優點及其理由是_。(2)圖0表示回收利用廢舊普通鋅錳電池的一種工藝(不考慮廢舊電池中實際存在的少量其他金屬)。 一種回收利用廢舊普通鋅錳電池的工藝圖0圖0中產物的化學式分別為A_,B_。 操作a中得到熔塊的主要成分是K2MnO4。操作b中,綠色的K2

36、MnO4溶液反應后生成紫色溶液和一種黑褐色固體,該反應的離子方程式為_。采用惰性電極電解K2MnO4溶液也能得到化合物D,則陰極處得到的主要物質是_(填化學式)。36答案 (1)ZnNH4ClMnO2NHeq oal(,4)e=MnOOHNH3堿性電池不易發生電解質的泄漏,因為消耗的負極改裝在電池的內部;堿性電池使用壽命較長,因為金屬材料在堿性電解質中比在酸性電解質中的穩定性提高(答對一條即可)(2)ZnCl2NH4Cl3MnOeq oal(2,4)2CO2=2MnOeq oal(,4)MnO22COeq oal(2,3)H2解析 (1)結合普通電池的主要反應可知,負極材料為Zn,正極MnO2

37、得電子形成MnOOH,電解質溶液即是NH4Cl。普通干電池的負極即是外殼,容易漏液;堿性鋅錳干電池的金屬外殼在堿性條件下穩定性增強,使用壽命延長。(2)黑色固體混合物即是ZnCl2、NH4Cl、MnOOH,可溶性物質ZnCl2、NH4Cl在加熱過程中,NH4Cl分解,直接得到固體A為ZnCl2,分解產生的NH3、HCl冷卻重新化合成NH4Cl。K2MnO4反應得到紫色溶液即是KMnO4溶液,黑色固體即是MnO2,即6價Mn發生歧化反應,配平該反應即可。陰極處為陽離子H放電得到H2。11F3 2013新課標全國卷 “ZEBRA”蓄電池的結構如圖0所示,電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉

38、離子導體制作的陶瓷管相隔。下列關于該電池的敘述錯誤的是()圖0A電池反應中有NaCl生成B電池的總反應是金屬鈉還原三價鋁離子C正極反應為NiCl22e= Ni2ClD鈉離子通過鈉離子導體在兩電極間移動11B解析 電池負極反應式為NaeNa,生成的Na與Cl結合生成NaCl,A項正確;結合電極材料多孔Ni/NiCl2可知,正極是Ni2放電,B項錯誤、C項正確;結合分析,Na通過鈉離子導體進行運動,D項正確。F4電解原理11.G2 F4 H1 H3 2013江蘇卷 下列有關說法正確的是()A反應NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)在室溫下可自發進行,則該反應的HFeCu,則原電池乙中銅片作正

39、極,鋅片或鐵片作負極,工作一段時間后,負極金屬鋅或鐵被氧化,質量減輕,溶液中藍色變淺;甲、乙兩種原電池都能將化學能轉化為電能,其中帶有鹽橋的原電池甲中的負極金屬鋅(或鐵)和硫酸銅沒有直接接觸,二者不會直接發生置換反應,化學能不會轉化為熱能,幾乎全部轉化為電能;而原電池乙中的負極金屬鋅(或鐵)和硫酸銅直接接觸發生置換反應,部分化學能會轉化為熱能,化學能不能全部轉化為電能;(3)鐵片作正極(陰極)時被保護,而鐵作負極 (陽極)時被腐蝕,為了減緩電解質溶液中鐵片的腐蝕,在(2)的材料中應選擇比鐵活潑的鋅片作負極(陽極),使鐵片作正極(陰極),從而犧牲鋅片保護鐵片;不能選擇銅片,因為銅作正極(陰極),

40、而鐵片作負極(陽極),此時鐵片的腐蝕速率加快,而不是延緩。6F52013重慶卷 已知:P4(g)6Cl2(g)=4PCl3(g)Ha kJmol1,P4(g)10Cl2(g)=4PCl5(g)Hb kJmol1,P4具有正四面體結構,PCl5中PCl鍵的鍵能為c kJmol1,PCl3中PCl鍵的鍵能為1.2c kJmol1。下列敘述正確的是()APP鍵的鍵能大于PCl鍵的鍵能B可求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反應熱HCClCl鍵的鍵能為eq f(1,4)(ba5.6c) kJmol1DPP鍵的鍵能為eq f(1,8)(5a3b12c) kJmol16C解析 由于P原子半徑大于

41、Cl原子,故PP鍵的鍵能小于PCl鍵的鍵能,A項錯誤;因PCl5固態和氣態間轉化的熱效應不確定,Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反應熱H不可求,B項錯誤;設ClCl鍵的鍵能為x,PP鍵的鍵能為y,則有:6y6x121.2ca,6y10 x20cb,解得xeq f(1,4)(ba5.6c) kJmol1,yeq f(1,12)(5a3b12c) kJmol1,故C項正確,D項錯誤。12F2 F52013新課標全國卷 在1200 時,天然氣脫硫工藝中會發生下列反應:H2S(g)eq f(3,2)O2(g)=SO2(g)H2O(g)H1;2H2S(g)SO2(g)=eq f(3,2)S2

42、(g)2H2O(g)H2;H2S(g)eq f(1,2)O2(g)=S(g)H2O(g)H3;2S(g)=S2(g)H4。則H4的正確表達式為()AH4eq f(2,3)(H1H23H3)BH4eq f(2,3)(3H3H1H2)CH4eq f(3,2)(H1H23H3)DH4eq f(3,2)(H1H23H3)12A解析 將方程式依次標號,可知反應是通過方程式疊加得到:()eq f(2,3)2,那么:H4(H2H1)eq f(2,3)H32eq f(2,3)(H2H13H3),A項正確。12013甘肅河西五市聯考下列說法正確的是()A甲烷的標準燃燒熱為H890.3kJmol1,則甲烷燃燒的熱

43、化學方程式可表示為CH4(g)2O2(g)= =CO2(g)2H2O(g)H890.3kJmol1B已知H2O(l)=H2O(g)H44kJmol1,則2gH2(g)完全燃燒生成液態水比生成氣態水多釋放22kJ的能量C常溫下,反應C(s)CO2(g)=2CO(g)不能自發進行,則該反應的H0D同溫同壓下,H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的H相同1D解析燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物所放出的熱量,氣態不是水的穩定態,A項錯誤;B項應為釋放44kJ能量,B項錯誤;固體碳與二氧化碳氣體的反應是吸熱反應,C項錯誤;對于一個給定的反應來說,H只與反應物和生成物的

44、狀態有關,與反應的條件無關,D項正確。22013甘肅河西五市聯考下列說法正確的是()A甲烷的標準燃燒熱為H890.3kJmol1,則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3kJmol1B已知H2O(l)=H2O(g)H44kJmol1,則2gH2(g)完全燃燒生成液態水比生成氣態水多釋放22kJ的能量C常溫下,反應C(s)CO2(g)=2CO(g)不能自發進行,則該反應的H0D同溫同壓下,H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的H相同2D解析燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物所放出的熱量,氣態不是水的穩定態,

45、A項錯誤;B項應為釋放44kJ能量,B項錯誤;固體碳與二氧化碳氣體的反應是吸熱反應,C項錯誤;對于一個給定的反應來說,H只與反應物和生成物的狀態有關,與反應的條件無關,D項正確。32013福州期末有一種紙質軟電池,該電池采用薄層紙片作為載體和傳導體,一面附著鋅,另一面附著二氧化錳。電池總反應為Zn2MnO2H2O=ZnO2MnO(OH),關于此電池,下列說法正確的是()A該電池Zn為負極,ZnO為正極,MnO2催化劑B該電池的正極反應為MnO2eH2O=MnO(OH)OHC放電時外電路電子由Zn流向MnO2,內電路電子由MnO2流向ZnD電池工作時OH通過薄層紙片向附著二氧化錳的電極移動3B解析從總反應看,電解質環境為堿性。Zn發生氧化反應(負極):Zn2e2OH=ZnOH2O,MnO2發生還原反應(正極):MnO2eH2O=MnO(OH)OH,A項錯誤、B項正確;外電路電子由Zn流向MnO2,內電路通過離子導電,OH移向鋅極,即原電池閉合回路的形成遵循“電子不下水,流向負到正;離子不上岸,陽離子向正,陰離子向負”,C、D項錯誤。42013安師大、安慶一中期末空間實驗室“天宮一號”的供電系統中有再生氫氧燃料電池(RFC),RFC是一種將水

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