学练考高中化学 专题2 化学反应与能量转化 苏教版必修2
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专题2 化学反应与能量转化
第一单元化学反应速率与反应限度
第1课时化学反应的速率
1.下列关于化学反应速率的说法中,正确的是( )
A.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减小或任何一种生成物浓度的增加B.化学反应速率为“0.8 mol·L-1·s-1”,所表示的意思是时间为1 s时,某物质的浓度为0.8 mol·L-1
C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显
2.为了探究温度对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是( )
3.演示铁在纯氧中燃烧的实验时,将铁丝绕成螺旋状,其主要目的是( )
A.提高铁丝利用率 B.提高反应温度
C.增大反应物的接触面积D.使瓶底氧气充分利用
4.下列措施对增大化学反应速率明显有效的是( )
A.Na与水反应时增大水的用量
B.在K2SO4与BaCl2两溶液反应时增大压强
C.Fe与硫酸反应制氢气时,加入适量固体K2SO4
D.Al在氧气中燃烧生成Al2O3,将铝片改成铝粉
5.温度不变的条件下,在恒容的密闭容器中进行反应N2O4(g)2NO2(g),若N2O4的浓度由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1需要15s,那么N2O4的浓度由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1,反应所需时间( )
A.等于5 s B.等于10 s
C.大于10 s D.小于10 s
6.已知反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)在某段时间内以A的浓度变化表示的反应速率为 1 mol·(L·min)-1,则此段时间内以C表示的化学反应速率为( )
A.0.5 mol·(L·min)-1 B.1 mol·(L·min)-1
C.2 mol·(L·min)-1 D.3 mol·(L·min)-1
7.在恒温下,使反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
①增加C的量②将容器的体积缩小一半③保持体积不变,充入N2使体系压强增大④保持压强
不变,充入N 2使容器体积变大
A .①④
B .①③
C .④
D .②④ 8.反应A(g)+3B(g) 2C(g)在2 L 密闭容器中反应,0.5 min 内C 的物质的量增加了0.6 mol ,有关反应速率的说法中正确的是 ( )
A .v (A)=0.005 mol·L -1·s -1
B .v (C)=0.002 mol·L -1·s -1
C .v (B)=
v (A )
3
D .v (A)=0.001 mol·L -1
·s -1
9.(双选)等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间t 产生气体体积V ( )
组别 c (HCl)
(mol/L) 温度(℃) 状态 1 2.0 25 块状 2 2.5 30 块状 3 2.5 50 块状 4
2.5
30
粉末状
图L211
A .4、3、2、1
B .1、2、3、4
C .3、4、2、1
D .1、2、4、3
图L212
10.图L212表示相同质量的Mg 、Al 分别跟一定量的稀硫酸反应的情况,下列叙述可能符合图示的是( )
A .Mg 、Al 均不足,H 2SO 4过量
B .消耗稀H 2SO 4的量是Ⅱ大于Ⅰ
C .Ⅰ表示Mg 与稀H 2SO 4反应
D .产生H 2的速率是Ⅱ大于Ⅰ
11.已知某反应a A(g)+b B(g) c C(g)的各物质浓度数据如下:
A B C 起始浓度(mol·L -1
) 3.0 1.0 0 2 s 末浓度(mol·L -1)
1.8
0.6
0.8
据此可推算出a ∶b ∶是( ) A .9∶3∶4 B .3∶1∶2 C .2∶1∶3 D .3∶2∶1
12.化合物Bilirubin 在一定波长的光的照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如图L213所示,计算反应4~8 min 间的平均反应速率和推测反应16 min 时反应物的浓度,结果应
是( )
图L213
A .2.5 μmol ·L -1·min -1和2.0 μmol·L -1
B .2.5 μmol ·L -1·min -1和2.5 μmol·L -1
C .3.0 μmol ·L -1·min -1和3.0 μmol·L -1
D .5.0 μmol ·L -1·min -1和3.0 μmol·L -1
图L214
13.某温度时,在容积为2 L 的密闭容器中,X 、Y 、Z 三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图L214所示。
由图中的数据分析:该反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
反应开始至2min 时,用Z 表示的平均反应速率为________________________________。
14.对于反应4FeS 2+11O 2=====高温
2Fe 2O 3+8SO 2,试回答下列有关问题:
(1)常选用哪些物质的浓度的变化来表示该反应的反应速率?______________。
(2)4 s 内,生成SO 2的速率为0.4 mol·L -1·s -1
时,O 2减少的速率是______________。
(3)测得4 s 后O 2的浓度为2.8 mol·L -1
,则开始时O 2的浓度为______________。
图L215
15.把适量的二氧化锰粉末加入到50 mL 过氧化氢的溶液中(密度为1.1 g/mL),在标准状况下,放出气体的体积V 和时间t 的关系曲线如图L215所示。
(1)实验时放出气体的总体积是______________。
(2)放出一半气体所需要的时间约为__________。
(3)反应放出3
4
气体所需要的时间约为________。
(4)A 、B 、C 、D 各点反应速率由快到慢的顺序是____________。
(5)根据曲线形状解释反应速率的变化情况________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(6)计算初始过氧化氢物质的量浓度________________________________________________________________________。
16.对反应A(g)+3B(g) 2C(g)来说,下列反应速率最快的是( )
A .v (A)=0.3 mol·L -1·min -1
B .v (B)=0.6 mol·L -1·min -1
C .v (C)=0.5 mol·L -1·min -1
D .v (A)=0.01 mol·L -1·s -1
17.某研究性学习小组为探究固体反应物的表面积与反应速率的关系,设计了如图L216所示的实验:
图L216
量筒里盛满饱和NaHCO 3溶液,倒置在水槽中。
同时把注射器内的盐酸(等量,且盐酸不足)迅速注入锥形瓶中。
你推测开始时哪支量筒中排出的饱和NaHCO 3溶液多?待反应完全后,两支量筒中液面情况如何?请说明你的推测理由。
18.金属锈蚀会造成不小的损失,为研究不同金属在一定条件下锈蚀的快慢问题,在某温度下让镁和镍分别在氧气中进行反应,记录金属表面生成氧化物薄膜的厚度得到下表结果(a 和b 均为与反应时间t /h 1 4 9 16 25 MgO 层厚(K/nm) 0.05a
0.20a 0.45a 0.80a 1.25a NiO 层厚(Y/nm)
b
2b
3b
4b
5b
(1)金属在高温下的氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生长速率来表示,其理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)Mg 和Ni 比较,抗氧化腐蚀性更好的是________,理由是________________________________________________________________________。
第2课时 化学反应的限度
1.可逆反应达到平衡的重要特征是( ) A .反应停止了
B .正、逆反应的速率均为零
C .正、逆反应都还在继续进行
D .正、逆反应的速率相等
2.下列各组反应互为可逆反应的是( )
①2NaHCO 3=====△
Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O CO 2+H 2O +Na 2CO 3===2NaHCO 3
②SO 2+H 2O===H 2SO 3 H 2SO 3===SO 2+H 2O ③2SO 2+O 2=====催化剂2SO 3 2SO 3=====催化剂
2SO 2+O 2 ④NH 3+HCl===NH 4Cl NH 4Cl=====△
NH 3↑+HCl↑
A .①②
B .②③
C .③④
D .①④
3.对化学反应限度的叙述,错误的是( ) A .任何可逆反应都有一定的限度
B .化学反应达到限度时,正逆反应速率相等
C .化学反应限度与时间的长短无关
D .化学反应限度是不可改变的 4.下列叙述错误的是( )
A .一定条件下的可逆反应达到限度时,此条件下反应物的转化率最大
B .化学反应限度的大小主要取决于反应物的性质,且随条件的改变而改变
C .化学反应限度随外界条件的改变而改变的根本原因是外界条件的改变引起了v 正≠v 逆
D .可逆反应的正反应的限度大,逆反应的限度就大
5.可逆反应N 2+3H 22NH 3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。
下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )
A .3v 正(N 2)=v 正(H 2)
B .v 正(N 2)=v 逆(NH 3)
C .2v 正(H 2)=3v 逆(NH 3)
D .v 正(N 2)=3v 逆(H 2)
6.一定温度下,某一密闭且体积不变的容器内有可逆反应X(g) 3Y(g)+2Z(g)。
该反应进行到一定限度后达到了化学平衡,该化学平衡的标志是( )
A .单位时间内生成a mol 物质X ,同时生成3a mol 物质Y
B .单位时间内生成a mol 物质X ,同时消耗2a mol 物质Z
C .没有X 这种物质
D .X 、Y 、Z 的分子数之比为1∶3∶2
7.在5 mL 0.1 mol·L -1KI 溶液中滴加0.1 mol·L -1
FeCl 3溶液5~6滴后,再进行下列实验,其中可证明FeCl 3溶液和KI 溶液的反应是可逆反应的实验是( )
A .再滴加AgNO 3溶液,观察是否有AgI 沉淀产生
B .加入CCl 4振荡后,观察下层液体颜色
C .加入CCl 4振荡后,取上层清液,滴加AgNO 3溶液,观察是否有AgCl 沉淀产生
D .加入CCl 4振荡后,取上层清液,滴加KSCN 溶液,观察是否有血红色
8.对于反应2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g),能增大正反应速率的措施是( ) A .通入大量O 2 B .增大容器容积 C .移去部分SO 3 D .降低体系温度 9.一定温度下,向a L 密闭容器中加入2mol NO 2气体,发生如下反应2NO 2(g) 2NO(g)+O 2(g),
此反应达到平衡状态的标志是( )
A.生成NO的速率与消耗O2的速率相等
B.混合气体的颜色不再变化
C.混合气体中NO2、NO、O2的物质的量之比为2∶2∶1
D.单位时间生成2n mol NO,同时消耗2n mol NO2
10.在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图L217所示,下列表述正确的是( )
图L217
A.反应的化学方程式为2M N
B.t2时,正、逆反应速率相等,达到平衡
C.t3时,正反应速率大于逆反应速率
D.t1时,N的浓度是M浓度的2倍
11.某温度下,在一固定容积的容器中进行如下反应H2(g)+I2(g) 2HI(g),下列情况一定能说明反应已达到限度的是( )
A.压强不再随时间而改变时
B.气体的总质量不再改变时
C.混合气体中各组成成分的含量不再改变时
D.单位时间内每消耗1 mol I2,同时有2 mol HI生成时
12.容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反应A(g)+B(g) 2C(g),以B的浓度改变表示反应速率,其与时间的关系如图L218所示,已知速率的单位为mol·L-1·s-1,则图中阴影部分的面积表示( )
图L218
A.A浓度的减小
B.B浓度的减小
C.C物质的量增加
D.B物质的量减小
13.X、Y、Z 3种气体,取X和Y按1∶1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应X+2Y2Z,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2,则参加反应的Y占原来Y的百分含量约为( )
A.33% B.40% C.50% D.65%
14.某体积可变的密闭容器中,盛有适量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应:A+3B2C。
若维持温度和压强不变,当达到平衡时容器的体积为V L,其中C气体的体积占10%。
下列推断正确的是( )
①原混合气体的体积为1.2 V L
②原混合气体的体积为1.1 V L
③反应达到平衡时气体A消耗掉0.05 V L
④反应达到平衡时气体B消耗掉0.05 V L
A.②③ B.②④
C.①③ D.①④
15.某温度时,在2 L密闭容器中,X、Y、Z 3种物质的物质的量随时间变化的曲线如图L219所示。
由图中数据分析:
图L219
(1)该反应的化学方程式为______________________________________________。
(2)反应开始至2 min末,X的反应速率为____________mol·L-1·min-1。
(3)3min后图中曲线所表示的含义是__________________________________________。
16.在2 L密闭容器中,在800 ℃下反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s) 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
图L2110
(1)图L2110中表示NO2的变化曲线是________。
用O2表示0~2s内该反应的平均速率v=_______________。
(2)能使该反应的反应速率增大的是__________。
a.及时分离出NO2气体
b.适当升高温度
c.增大O2的浓度
d.选择高效的催化剂
17.一定温度下,在容积为V L的密闭容器中进行a N(g) b M(g)的放热反应,M、N物质的量随时间的变化曲线如图L2111所示:
图L2111
(1)此反应的化学方程式中a b
=______。
(2)t 2时两线交叉点______平衡状态(填“是”或“不是”),v 正______v 逆(填“>”“<”或“=”)。
(3)此反应达到平衡时,反应物的转化率为___________________________。
(4)下列描述能说明上述反应达到平衡状态的是__________。
①反应中M 与N 的物质的量之比为2∶5
②混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 ③M 的转化率达到最大
④如容器为绝热容器,体系内温度不再变化
18.(1)1 mol N 2和4 mol H 2蒸气在持续加热的条件下使它们充分反应,反应后生成NH 3的物质的量为________。
(2)已知在298 K 、101 kPa 的条件下,3 mol H 2和1 mol N 2恰好完全反应,生成2 mol NH 3,同时放出92.2 kJ 的热量。
在298 K 、101 kPa 的条件下,将6 mol H 2和2 mol N 2混合使其充分发生化学反应,反应放出的热量_____2×92.2 kJ(填“>”“=”“<”),作出判断的理由是
_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)下列说法中,可以证明反应N 2+3H 2===2NH 3已达到平衡状态的是________。
A .1个N≡N 键断裂的同时,有3个H —H 键形成 B .1个N≡N 键断裂的同时,有3个H —H 键断裂 C .1个N≡N 键断裂的同时,有6个N —H 键断裂 D .1个N≡N 键断裂的同时,有6个H —H 键形成
第二单元 化学反应中的热量
1.下列各图所表示的反应是吸热反应的是( )
A B
C D
图L221
2.下列说法中正确的是( )
A .在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B .生成物全部化学键形成时所释放的能量大于破坏反应物全部化学键所吸收的能量时,反应为吸热反应
C .反应产物的总能量大于反应物的总能量时,反应吸热,ΔH >0
D .ΔH 的大小与热化学方程式的化学计量数无关
3.已知反应X +Y===M +N 为放热反应,对该反应的下列说法正确的是( ) A .X 的能量一定高于M B .Y 的能量一定高于N
C .X 和Y 的总能量一定高于M 和N 的总能量
D .因为该反应是放热反应,故不必加热反应就可发生 4.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。
吸食时将饮料罐隔离层中的物质和水混合后摇动即会制冷。
该物质是( )
A .氯化钠
B .固体硝酸铵
C .固体氢氧化钠
D .生石灰
5.下列变化过程需要吸收能量的是( ) A .2H 2+O 2===2H 2O
B .CaO +H 2O===Ca(OH)2
C .Cl +Cl ―→Cl 2
D .H 2―→H +H
6.下列热化学方程式的书写正确的是( )
A .2SO 2+O 22SO 3 ΔH =-196.6 kJ·mol -1
B .H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l) ΔH =+241.8 kJ·mol -1
C .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-571.6 kJ·mol -1
D .C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH =+393.5 kJ·mol -1
7.下列对热化学方程式 12H 2(g)+12I 2(g)===HI(g) ΔH =+26 kJ·mol -1
的叙述中,正确的是
( )
A .1 mol 氢气和1 mol 碘蒸气完全反应需要吸收26 kJ 的热量
B .1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52 kJ 的热量
C .1 mol H 2(g)与1 mol I 2(g)完全反应生成2 mol 的HI 气体需吸收52 kJ 的热量
D .1 mol H 2(g)与1 mol I 2(g)完全反应放出26 kJ 的热量 8.今有如下三个热化学方程式:
H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g) ΔH =a k J·mol -1
;
H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l) ΔH =b kJ ·mol -1
;
2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =c kJ ·mol -1。
下列关于它们的表述正确的是( ) A .它们都是吸热反应 B .a 、b 和c 均为正值
C .反应热的关系:a =b
D .反应热的关系:2b =c 9.胶状液氢(主要成分是H 2和CH 4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。
实验测得101 kPa 时,1 mol H 2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ 的热量;1 mol CH 3OH(l)完全燃烧生成液态水和CO 2,放出725.76 kJ 的热量。
下列热化学方程式书写正确的是( )
A .CH 3OH(l)+32O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =+725.76 kJ·mol -1
B .H 2(g)+12
O 2(g)===H 2O(l) ΔH =-285.8 kJ·mol -1
C .2CH 3OH(l)+3O 2(g)===2CO 2(g)+4H 2O(g) ΔH =-1 451.52 k J·mol -1
D .2H 2+O 2===2H 2O ΔH =-285.8 kJ/mol
10.已知在25 ℃、101 kPa 下,1 g H 2燃烧生成液态水时放出142.9 kJ 的热量。
下列表示上述反应的热化学方程式中正确的是( )
A .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-142.9 kJ·mol -1
B .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-571.6 kJ·mol -1
C .2H 2+O 2===2H 2O ΔH =-571.6 kJ·mol -1
D .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g) ΔH =+571.6 kJ·mol -1
11.在相同条件下,一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。
若生成液态水放出的热量为Q 1 kJ ;若生成气态水放出的热量为Q 2 kJ 。
那么Q 1与Q 2之间的关系是( )
A. Q 1>Q 2 B .Q 1<Q 2 C .Q 1=Q 2 D .不能确定
12.完全燃烧一定质量的无水乙醇(C 2H 6O),放出的热量为Q ,为完全吸收生成的CO 2,并使之生
成正盐Na 2CO 3,消耗掉0.8 mol·L -1
NaOH 溶液500 mL ,则燃烧1 mol 酒精放出的热量是( )
A .0.2 Q
B .0.1 Q
C .5 Q
D .10 Q
13.如图L222所示,把试管放入盛有25 ℃的饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再滴入5 mL 盐酸于试管中。
试回答下列问题:
图L222
(1)实验中观察到的现象是__________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)产生上述现象的原因是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)写出有关的离子方程式:______________________________________________。
(4)由实验推知,MgCl 2和H 2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)Mg 和HCl 的总能量。
14.在一个小烧杯里加入约20 g 已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H 2O],将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,然后向烧杯内加入约10 g 氯化铵晶体,并立即用玻璃棒迅速搅拌。
试回答下列问题:
(1)写出反应的化学方程式: ______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果实验中没有看到“结冰”现象,可能的原因是______________________________ ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(答出三个或三个以上原因)。
(4)如果没有看到“结冰”现象,我们还可以采取哪些方案来说明该反应吸热?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(答出两种方案)。
(5)“结冰”现象说明该反应是一个________(填“放出”或“吸收”)能量的反应。
即断开旧化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量________(填“>”或“<”)形成新化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量。
(6)该反应在常温下就可以进行,说明____________________________________________ ________________________________________________________________________。
15.化学反应N 2+3H 2===2NH 3的能量变化如图L223所示,该反应的热化学方程式是( )
图L223
A .N 2(g)+3H 2(g)===2NH 3(l)
ΔH =2(a -b -c )kJ/mol
B .N 2(g)+3H 2(g)===2NH 3(g)
ΔH =2(b -a )kJ/mol
C.12N 2(g)+32
H 2(g)===NH 3(l) ΔH =(b +c -a )kJ/mol
D.12N 2(g)+32
H 2(g)===NH 3(g) ΔH =(a +b )kJ/mol
16.已知破坏1 mol 化学键所消耗的能量和形成1 mol 该化学键所放出的能量相等,这部分能-1
物质
Cl 2 Br 2 I 2 HCl HBr HI H 2 能量(kJ·mol -1) 243 193 151 432 366 298 436
(1)①HCl ②HBr ③HI
(2)Br 2+H 2===2HBr 的反应是吸热反应还是放热反应,其数值是多少?
________________________________________________________________________。
(3)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气发生反应X2+H2===2HX,当消耗等物质的量的氢气时,能量变化最大的反应是___________________________________________。
(4)若无上表中的数据,你能正确回答出问题(3)吗?______;你的根据是
________________________________________________________________________。
第三单元化学能与电能的转化
第1课时化学能转化为电能化学电源
1.下图装置能够组成原电池的是( )
图L231
2.原电池产生电流的本质原因是( )
A.原电池中溶液能电离出自由移动的离子
B.有导线将两个活动性不同的电极连接
C.原电池能够形成闭合的回路
D.两电极上分别进行的氧化还原反应中有电子的转移
3.下列关于原电池的叙述正确的是( )
A.原电池能将化学能转变为电能
B.原电池负极发生的电极反应是还原反应
C.原电池工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极
D.原电池的电极只能由两种不同的金属构成
4.关于化学电源的说法不正确的是( )
A.化学电源是依据原电池原理设计的
B.化学电源能量转化率比燃料燃烧能量转化率高
C.化学电源有一次电池与二次电池之分
D.普通干电池是二次电池
5.下列有关电池的说法不正确的是( )
A.手机上用的锂离子电池属于二次电池
B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C.氢氧燃料电池可把化学能转化为电能
D.锌锰干电池中,锌电极是负极
6.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是( )
A.正极附近的SO2―4浓度逐渐增大
B.电子通过导线由铜片流向锌片
C.正极有O2逸出
D.铜片上有H2逸出
7.烧杯中盛放的都是稀硫酸,在铜极上能产生气泡的是( )
图L232
8.某原电池反应的离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑,则下列说法正确的是( )
A.HNO3为电解质溶液
B.锌为原电池正极
C.铁极质量不变
D.铜为原电池正极
9.常用的纽扣电池为银锌电池,它分别以锌和氧化银为电极。
放电时锌极上的电极反应是Zn +2OH--2e-===Zn(OH)2,氧化银极上的反应是Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-,下列判断中,正确的是( )
A.锌是负极,发生氧化反应,氧化银是正极,发生还原反应
B.锌是正极,发生氧化反应,氧化银是负极,发生还原反应
C.锌是负极,发生还原反应,氧化银是正极,发生氧化反应
D.锌是正极,发生还原反应,氧化银是负极,发生氧化反应
10.等质量的两份锌a、b,分别加入过量的稀H2SO4,同时向a中加入少量的CuSO4溶液,下列选项中表示生成H2的体积(V)与时间(t)的关系,其中正确的是( )
图L233
11.如图L234所示,电流表G发生偏转,同时A极逐渐变粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液。
图L234
(1)B为原电池的________极,金属活泼性A________B(填“>”或“<”);若电极有Zn、Fe、Cu、Ag四种金属棒,且已知B为Cu,则A为________。
(2)若电解质溶液有稀H2SO4和AgNO3溶液,则C应为______________。
12.由铜片、锌片和300 mL稀硫酸组成的原电池中。
(1)当铜片上放出3.36 L(标准状况)气体时,硫酸恰好用完,产生这些气体消耗锌______g,有______个电子通过了导线,原稀硫酸的物质的量浓度为________mol·L-1。
写出相应的电极反应式:_______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)当导线中有1 mol电子通过时,理论上两极变化是________。
①锌片溶解了32.5 g ②锌片增重32.5 g ③铜片上析出1 g H2④铜片上析出1 mol H2
(3)由铜片、锌片和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH________。
A.不变 B.先变小后变大
C.逐渐变大 D.逐渐变小
13.A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸,如图L235所示:
图L235
(1)A中反应的离子方程式为________________________。
(2)B中Sn极的电极反应式为_______________________________________________,
Sn极附近溶液的pH________(填“升高”“降低”或“不变”)。
(3)C中被氧化的金属是________,总反应式为________________________。
14.某化学兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:
编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向
1 Mg、Al 稀盐酸偏向Al
2 Al、Cu 稀盐酸偏向Cu
3 Al、C(石墨) 稀盐酸偏向石墨
4 Mg、Al NaOH溶液偏向Mg
5 Al、Zn 浓硝酸偏向Al
试根据表中的实验现象回答下列问题:
(1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)________(填“相同”或“不相同”)。
(2)对实验3完成下列填空:
①铝为______极,电极反应式:_________________________________________________;
②石墨为______极,电极反应式:_______________________________________________;
③电池总反应式:____________________。
(3)实验4中铝作________,理由是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
写出铝电极的电极反应式: __________________________________________________ 。
(4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因: ______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
15.如图L236是氢氧燃料电池构造示意图。
关于该电池的说法不正确的是( )
图L236
A.a极是负极
B.正极的电极反应是:O2+2H2O+4e-===4OH-
C.电子由a通过灯泡流向b
D.氢氧燃料电池是环保电池
16.航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。
氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的电池反应总式都表示为2H2+O2===2H2O。
(1)酸式氢氧燃料电池的电解质是酸,其负极反应可表示为2H2-4e-===4H+,则其正极反应表示为__________________________。
(2)碱式氢氧燃料电池的电解质是碱,其正极反应表示为O2+2H2O+4e-===4OH-,则其负极反应可表示为__________________。
第2课时电能转化为化学能
1.下列有关电解池的说法不正确的是( )
A.电解池是把电能转化为化学能的装置
B.电解池中阴离子向阴极移动,阳离子向阳极移动
C.电解池中与电源正极相连的一极是阳极,发生氧化反应
D.电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程
2.如图L237所示装置中,属于电解池的是( )
A B
C D
图L237
图L238
3.图L238是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极。
下列有关的判断正确的是( ) A.a为负极,b为正极
B.a为阳极,b为阴极
C.电解过程中,d电极质量增加
D.电解过程中,氯离子浓度不变
4.如图L239是化学能与电能相互转化的两套装置。
对此两套装置的分析正确的是( )
图L239
A.两装置中,铁电极上均有气体产生
B.图(b)装置能将电能转化为化学能
C.石墨电极上发生的电极反应均为2H++2e-===H2↑
D.图(a)为电解池,图(b)为原电池
5.(双选)工业上用电解熔融的氧化铝的方法冶炼金属铝,下列电极反应式正确的是( ) A.阴极:2H++2e-===H2↑
B.阴极:Al3++3e-===Al
C.阳极:4OH-+4e-===2H2O+O2↑
D.阳极:2O2--4e-===O2↑
6.滴有酚酞和氯化钠溶液的湿润滤纸分别做如图L2310甲、乙两个实验,能发现附近变成红色的电极是( )
图L2310
A.a、c B.b、d
C.a、d D. b、c
7.以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是( )
A.电能全部转化为化学能
B.粗铜接电源正极,发生氧化反应
C.溶液中Cu2+向阳极移动
D.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au、Zn等金属
8.在外界提供相同电量的条件下,Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e-===Cu或Ag++e-===Ag在电极上放电,其析出铜的质量为2.56 g,则析出银的质量为( )
A.1.62 g B.6.48 g
C.8.64 g D.12.96 g
图L2311
9.某小组为研究电化学原理,设计如图L2311所示装置。
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Cu 2++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,Cu 2+向铜电极移动
10.下列对指定电极的反应式书写不正确的是( )
A .铜锌(稀硫酸作电解质溶液)原电池的正极反应式:Zn -2e -===Zn 2+
B .钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:Fe -2e -===Fe 2+
C .电解CuCl 2溶液的阳极反应式:2Cl --2e -===Cl 2↑
D .电解熔融氧化铝的阴极反应式:Al 3++3e -===Al
11.用质量均为100 g 的铜作电极,电解AgNO 3溶液,电解一段时间后,两电极的质量差为28 g ,则两电极的质量分别为( )
A .阳极100 g ,阴极128 g
B .阳极93.6 g ,阴极121.6 g
C .阳极91.0 g ,阴极119.0 g
D .阳极86.0 g ,阴极114.0 g
12.Cu 2O 是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu 2O 的电解池示意图如图L2312
所示,电解总反应为2Cu +H 2O=====通电Cu 2O +H 2↑。
下列说法正确的是( )
图L2312
A .石墨电极上产生氢气
B .铜电极发生还原反应
C .铜电极接直流电源的负极
D .当有0.1 mol 电子转移时,有0.1 mol Cu 2O 生成
13.根据图L2313,回答下列问题:
图L2313
(1)闭合S 1,装置属于________,锌极作________。
(2)闭合S 2,装置属于_______,锌极上的反应为____________________________________
____________________。
(3)闭合S3,装置属于________,总反应为_________________________________________
____________________。
14.如图L2314所示,A、B、C三个装置中的三个烧杯分别盛有足量的CuCl2溶液。
图L2314
(1)A、B、C三个装置中属于原电池的是________(填标号,下同),属于电解池的是________。
(2)A池中Zn是________极,Cu极发生________反应。
(3)B池中C是_______极,发生________反应,电极反应为__________________________。
(4)C池中Cu是________极,发生________反应,电极反应为__________________,反应过程中,溶液浓度___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
15.电解原理在化学工业中有广泛应用。
如图L2315表示一个电解池,装有电解液a;X、Y 是两块电极板,通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞溶液,则:
图L2315
①电解池中X极上的电极反应式为_____________________________________________,
在X极附近观察到的现象是___________________________________________________。
②Y电极上的电极反应式为___________________________________________________,
检验该电极反应产物的方法及现象是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:
①X电极的材料是_______,电极反应式是________________________________________
________________________________________________________________________。
②Y电极的材料是________,电极反应式是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
16.熔融盐燃料电池具有较高的发电效率,因而受到重视。
某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO-3)为电解质,以丁烷为燃料,以空气为氧化剂,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。
该燃料电池负极电极反应式为2C4H10+26CO2-3-52e-===34CO2+10H2O。
请回答下列问题:
(1)该电池的反应方程式为____________________________________________________。
(2)正极电极反应式为________________________________________________________。
(3)为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。
为此,必须在通入的空气中加入一种物质,加入的物质是__________,它来自______________。
(4)某学生想用该燃料电池和如图L2316所示装置来电解饱和食盐水:
图L2316
①写出反应的离子方程式:_________________________________________________
________________________________________________________________________。
②将湿润的淀粉KI试纸放在该装置附近,发现试纸变蓝,待一段时间后又发现蓝色褪去,这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化。
若反应的Cl2和I2的物质的量之比为5∶1,且生成两种酸。
该反应的化学方程式为_________________________________________________
________________________________________________________________________。
③若电解后得到200 mL 3.25 mol/L NaOH溶液,则消耗C4H10的体积在标准状况下为________mL。
第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用
1.下列措施不符合节能减排的是( )
A.大力发展火力发电,解决电力紧张问题
B.在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水
C.用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫,并回收石膏
D.用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气,作家庭燃气
2.生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能固化为化学能而贮存在生物质内部的能量,一直是人类赖以生存的重要能源。
下列有关说法不正确的是( )
A.农村通过杂草和动物的粪便发酵制沼气,沼气的主要成分是甲烷
B.推广使用乙醇汽油,乙醇可由富含淀粉的谷物发酵产生
C.氢能可以通过电解海水,大量推广使用
D.开发生物质能有利于环境保护和经济可持续发展
3.下列对城市废弃物中生物质能利用不合理的是( )
A.把废弃物送到乡下找个地方填埋掉
B.对废弃物进行处理后焚烧,利用产生的热能供暖和发电
C.把废弃物进行生物化学转换获取CH4
D.让废弃物在一定条件下发生化学反应,产生热值较高的可燃性气体
4.“绿色化学”要求从根本上减少乃至杜绝污染。
下列对农作物收割后留下的茎杆的处理方法中,不符合“绿色化学”的是( )
A.就地焚烧
B.发酵后作农家肥
C.加工成精饲料
D.制造沼气
5.下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中错误的是( )
A.化石燃料物质内部储存着能量
B.太阳能不能直接转化为化学能
C.物质的化学能可能在不同条件下转化为热能、电能而为人类所用
D.绿色植物发生光合作用时,将太阳能转化为化学能储存起来。