高中化学金属的电化学腐蚀与防护填空题

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高中化学金属的电化学腐蚀与防护填空题 2019.3
(考试总分:100 分考试时长: 120 分钟)
一、填空题(本题共计 10 小题,每题 10 分,共计100分)
1、(10分)铅蓄电池是典型的可充电电池,正负极是惰性材料,电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO 4
2PbSO4+2H2O,回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
(1)放电时,正极的电极反应式是________________。

当外电路通过2 mol电子时,理论上负极板的质量增加______,电池中消耗硫酸物质的量为______。

(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按下图连接,电解一段时间后,则在A电极上生成____________,此时铅蓄电池的正负极的极性将___________。

(填“不变”或“对换”)
(3)若用铅蓄电池电解由NaCl和CuSO4组成的混合溶液,其中c(Na+)=3c(Cu2+)=0.3 mol·L-1,取该混合液100 mL,用石墨做电极进行电解,通电一段时间后,在阴极收集到0.112 L(标准状况)气体,则铅蓄电池中转移电子的物质的量为_______mol。

2、(10分)Ⅰ.用惰性电极电解200 mL一定浓度的硫酸铜溶液,实验装置如图①
所示,电解过程中的实验数据如图②
所示,横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量,纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。

(1)下列说法正确的是______(填序号)。

A.电解过程中,b电极表面先有红色物质析出,后有气泡产生
B.a电极上发生的反应为2H++2e-==H2↑和4OH--4e-==2H2O+O2↑C.从P点到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为12 g·mol-1
D.OP段表示H2和O2混合气体的体积变化,PQ段表示O2的体积变化
(2)如果向所得的溶液中加入0.1 mol
Cu(OH)2后,使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH,电解过程中转移的电子为________mol。

(3)如果向所得的溶液中加入0.1 mol
Cu2(OH)2CO3后,使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解),电解过程中转移的电子为_______ _mol。

Ⅱ. 金属腐蚀是我们日常生活的常见现象(如图所示)。

(1)如图铜板上铁铆钉处的腐蚀属于____腐蚀。

(2)分析此腐蚀过程,下列有关说法中,不正确的是____。

A.正极电极反应式为:2H++2e-=H2↑
B.此过程中还涉及到反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
C.此过程中铜并不被腐蚀
D.此过程中电子从Fe移向Cu
3、(10分)按要求完成下列问题:
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇(液体,分子式为CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。

则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为____________________;将该反应设计成碱性燃料电池,写出该电池的负极电极反应方程式。

(2)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

已知: CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=-247.4 kJ·mol-1
以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。

CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为。

(3)已知白磷、红磷燃烧的热化学方程式分别为
P4(s,白磷)+ 5O2=P4O10(s);ΔH=–2986kJ·mol-1
4P(s,红磷)+ 5O2=P4O10(s);ΔH=–2956kJ·mol-1
则白磷比红磷(填“稳定”或“不稳定”)
(4)已知一定条件下A2与B2自发反应生成AB3,则反应
A2(g)+3B2(g)=2AB3(g) 的ΔS=0,ΔH0 (填“<”、“>”、“=”)
(5)右图为电解精炼银的示意图,(填a或b)极为含有杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体生成,则生成该气体的电极反应式为
4、(10分)材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。

①有机高分子材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。

下列物质中含有有机高分子材料的是__________;A.普通水泥 B.普通玻璃 C.汽车轮胎
②生产和生活中,合金几乎无处不在。

我国最早使用的合金是___________(填“铜合金”或“铝合金”);

钢铁是目前用量最大、用途最广的金属材料,在潮湿空气中容易发生腐蚀。

请写出钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式__________。

5、(10分)材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。

(1)塑料属于_____________ (填“天然”或“合成”)有机高分子材料。

(2)制造玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、和____________
(3)金属的腐蚀在工业生产和生活中很普遍,请列举防治金属腐蚀的措施是
______________、____________(至少列举两种)
6、(10分)Zn—MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2—NH4Cl混合溶液。

(1)该电池的负极材料是________。

电池工作时,电子流向________(填“正极”或“负极”)。

(2)若ZnCl2—
NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速其电极的腐蚀,其主要原因是_________。

欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的________(填代号)。

A.NaOH B.Zn C.Fe D.NH3·H2O
(3)此废旧电池的处理方法是回收,目的是为了____________________。

(4)该电池的负极反应式为_________________________________。

7、(10分)人们常常利用化学反应中的能量变化为人类服务。

(1)氢能是一种具有发展前景的理想清洁能源,氢气燃烧时放出大最的热。

氢气燃烧生成水蒸气的能最变化如下图所示
:
根据上图可知,在化学反应中,不仅存在物质的变化,而且伴随着______变化,1 mol H2完全燃烧生成
1 mol H2O(气态)时,释放的能量是_______kJ。

(2)下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________。

A. Fe+2FeCl3 =3FeCl2 B.SO3 +H2O=H2SO4
C. CH4+2O 2 CO2+2H2O D. Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2O
(3)下图是某兴趣小组设计的原电池示意图,实验结束后,在实验报告上记录信息如下
:
①实验报告中记录合理的是_______(填序号)。

②请写出该电池的负极反应式_________。

③若有1 mol电子流过导线,则理论上产生H2的质量为______g.
④将稀H2SO4换成CuSO4溶液,电极质量增加的是______ (填“锌极”或“铜极”,下同),溶液中SO42-
移向_______。

8、(10分)人们常常利用化学反应中的能量变化为人类服务。

(1)氢能是一种具有发展前景的理想清洁能源,氢气燃烧时放出大最的热。

氢气燃烧生成水蒸气的能最变化如
下图所示
:
根据上图可知,在化学反应中,不仅存在物质的变化,而且伴随着______变化,1molH 2完全燃烧生成1molH 2O(气态)时,释放的能量是_______kJ 。

(2)下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________。

A .Fe+2FeCl 3=3FeCl 2 B .SO 3+H 2O=H 2SO 4 C .CH 4+2O 2
CO 2+2H 2O D .Ba(OH)2+H 2SO 4=BaSO 4+2H 2O
(3)下图是某兴趣小组设计的原电池示意图,实验结束后,在实验报告上记录信息如下:
a.电流计指针偏转
b.Cu 极有H 2产生
c.H +向负极移动
d.电流由Zn 经导线流向Cu
①实验报告中记录合理的是_______(填序号)。

②请写出该电池的负极反应式_________。

③若有1mol 电子流过导线,则理论上产生H 2的质量为______g.
④将稀H 2SO 4换成CuSO 4溶液,电极质量增加的是______ (填“锌极”或“铜极”,下同),溶液中SO 42-移向_______。

9、(10分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。

甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。

(1)己知在常温常压下:
①2CH 3OH (l )+3O 2(g )=2CO 2(g )+4H 2O (g ),△
H=-1275.6 kJ/mol ②2CO (g )+O 2(g )=2CO 2(g ), △H=-566.0kJ/mol ③H 2O (g )=H 2O (l ), △H=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式______________________。

(2)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的装置。

①甲池负极的电极反应为_________________________________________。

②工作一段时间后,测得甲中溶液的pH 减小,该电池总反应的离子方程式为______。

③乙池中A (石墨)电极的名称为__________________(填“正极”、“负极”或“阴极”、“阳极”),乙池中总反
应式为_________。

④当乙池中B 极质量增加5.40g 时,甲池中理论上消耗O 2的体积为__mL (标准状况),假设乙池、丙池中的溶液均为足量,丙池中____(填“C”或“D”)极析出______g 铜。

10、(10分)锌及其化合物用途广泛。

火法炼锌以闪锌矿(主要成分是ZnS )为主要原料,涉及的主要反
应有:
2ZnS(s) + 3O 2(g) = 2ZnO(s) + 2SO 2(g) ∆H 1=-930 kJ·mol -
1
2C(s) + O 2(g) = 2CO(g) ∆H 2=-221 kJ·mol -
1
ZnO(s) + CO(g) = Zn(g) + CO 2(g) ∆H 3=198 kJ·mol -
1
(1)反应ZnS(s) + C(s) + 2O 2(g) = Zn(g) + CO 2(g) + SO 2(g)的∆H 4=________kJ·mol -
1。

反应中生成的CO 2与
NH
3混合,在一定条件下反应合成尿素:
该反应在一定条件下能自发进行的原因是_______;若该反应在一恒温、恒容密闭容器内进行,判断反应达到平衡状态的标志是________。

a .CO 2与H 2O(g)浓度相等
b .容器中气体的压强不再改变
c .2v(NH 3)正= v(H 2O)逆
d .容器中混合气体的密度不再改变
(2)硫酸锌可广泛用作印染媒染剂和木材防腐剂。

ZnSO 4受热分解过程中各物质物质的量随温度变化关系如图所示。

①写出700℃~980℃时发生反应的化学方程式:______________________________________________,物质B的化学式是________________。

②硫酸锌分解生成的SO2经下图中的两个循环可分别得到S和H2SO4。

写出循环I中反应2的化学方程式:_____________________________________________;循环II中电解过程阳极反应式是
_________________________________________。

一、填空题(本题共计 10 小题,每题 10 分,共计100分)
1、(10分)【答案】
(1)PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O 96g 2 mol
(2)Pb 对换 0.03
【解析】
(1)根据总反应式可知放电时,正极二氧化铅得到电子,电极反应式是PbO2+4H++SO42-+2e-
=PbSO4+2H2O。

负极电极反应:Pb+SO42--2e-=PbSO4,因此当外电路通过2mol电子时,理论上负极板的质量增加1mol×303g/mol-1mol×207g/mol=96g;根据总反应式可知电池中消耗硫酸物质的量为2mol。

(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,电极上是析出的PbSO4,若按题图连接B为阳极应是失去电子发生氧化反应,A为阴极是得到电子发生还原反应,实质是电解反应,B电极上发生反应为:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++2SO42-,A电极发生反应为:PbSO4+2e-=Pb+SO42-,所以A电极上生成Pb;B极生成PbO2,此时铅蓄电池的正负极的极性将对换;(3)用铅蓄电池电解NaCl和CuSO4组成的混合溶液时,阴极上铜离子先放电,后氢离子放电,c(Na+)=3c(Cu2+)=0.3 mol·L-1,即混合溶液中铜离子的浓度是0.1mol/L,100mL混合溶液中n (Cu2+)=0.1mol/L×0.1L=0.01mol,析出0.01mol铜需要转移0.02mol电子,氢气的物质的量是
0.112L÷22.4L/mol=0.005mol,阴极上生成氢气需要转移电子的物质的量为0.005mol×2=0.01mol,所以电解时转移的总电子物质的量为0.03mol,串联电路中转移电子数相等,所以铅蓄电池中转移电子的物质的量是
0.03mol。

2、(10分)【答案】
C 0.4 0.6 吸氧 A
【解析】
Ⅰ.(1)由图可知,电流由正极流向负极,则b为阳极,a为阴极,惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液,发生2 CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,结合图②
可知,通过0.2mol电子时电解硫酸铜,然后电解硫酸溶液,发生2H2O2H2↑+O2↑则
A.b为阳极,溶液中的氢氧根离子放电,则不会有红色物质析出,A错误;
B.a为阴极,先发生Cu2++2e-=Cu,后发生2H++2e-=H2↑,B错误;
C.到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气,由电解水反应可知0.2mol电子通过时生成0.1molH2、0.05molO2,则混合气体的平均摩尔质量为(0.1mol×2g/mol+0.05mol×32g/mol)/(0.1mol+0.05mol)=12g•mol-1,C正确;D.由上述分析可知,曲线0~P段表示O2的体积变化,曲线P~Q段表示H2和O2混合气体的体积变化,D错误;答案选C;
(2)Cu(OH)2从组成上可看成CuO•H2O,加入0.1molCu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH,即电解生成了0.1mol铜,并电解了0.1mol H2O,由电解的总反应式可知
2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4转移电子
2mol 4mol
0.1mol 0.2mol
2H2O2H2↑+O2↑转移电子
2mol 4mol
0.1mol 0.2mol
所以电解过程中共转移电子为0.4mol;
(3)电解硫酸铜溶液后溶液呈酸性,向电解后的溶液中加入碱式碳酸铜能恢复原溶液,碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,溶液质量增加的量是铜、氢氧根离子,所以实际上电解硫酸铜溶液分两个阶段
:第一阶段:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,第二阶段:2H2O2H2↑+O2↑,将碱式碳酸铜化学式改变为2CuO•H2O•CO2,所以加入0.1molCu2(OH)2CO3就相当于加入0.2molCuO和0.1mol水。

第一阶段:根据铜原子守恒知,电解硫酸铜溶液析出n(Cu)=n(CuO)=0.2mol,转移电子的物质的量=0.2mol×2=0.4mol;第二阶段:电解生成0.1mol水转移电子的物质的量=0.1mol×2=0.2mol,
所以电解过程中共转移的电子数为0.4mol+0.2mol=0.6mol。

Ⅱ.(1)根据图示可知,铜板上的铁铆钉易发生腐蚀,是由于铜和铁构成了原电池,发生了吸氧腐蚀;
(2)A.正极上放电的是氧气,故正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,A错误;
B.在铁发生吸氧腐蚀时,铁在负极上失去电子:Fe-2e-=Fe2+,氧气在正极上放电:O2+4e-+2H2O=4OH-
,故总反应为:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,而Fe(OH)2有强还原性,易被氧气氧化,即能发生反应:4Fe( OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,B正确;
C.此过程中铜做正极被保护,并未被腐蚀,C正确;
D.此过程中电子从负极移向正极,即由Fe移向Cu,D正确。

答案选A。

3、(10分)【答案】
【解析】
燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成温度氧化物时放出的热量;在25℃、101kPa下,1g甲醇
(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热725.8KJ.
燃烧热五热化学方程式为在燃料电池中,燃
料做负极,氧气做正极,所以该电池的负极电极反应方程式为。

(2)由盖斯定律可知
(3)白磷放出的热量更多,因此白磷具有的能量比较大,能量越高越不稳定,因此红磷比白磷稳定。

(4)产物气体的量小于反应物气体的量,因此混乱度ΔS<0,该反应是放热反应,因此ΔH<0
(5)是电解池装置,阴极连接电池的负极,阳极连接电池的正极,因此b应该是纯银材料,a应为粗银。

而若出现红棕色气体说明产生了二氧化氮气体。

4、(10分)【答案】
C 铜合金 Fe﹣2e﹣=Fe2+
【解析】

普通水泥和普通玻璃都是传统硅酸盐产品,属于无机非金属材料,汽车轮胎中含有合成橡胶,橡胶属于高分子化合物,因此汽车轮胎中含有有机高分子材料,答案选C;

合金的使用与金属的冶炼有关,铜易冶炼,为最早使用的金属,青铜是我国使用最早的合金,至今已有三千多年的历史,我国最早使用的合金是铜合金;
③钢铁发生电化学腐蚀时,铁做负极,失去电子生成亚铁离子,负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+。

5、(10分)【答案】
合成石英涂防护层改变金属内部结构,如不锈钢
【解析】
(1)塑料属于合成有机高分子材料。

(2)制造玻璃的主要原料是纯碱和石灰石和石英。

(3)金属的腐蚀很普遍,通常可以用涂防护层如刷油漆或电镀一层金属涂层,或改变金属内部结构,如不锈钢等。

6、(10分)【答案】
Zn(或锌) 正极锌与还原出的铜形成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 B 防止电解液污染土壤和金属材料的浪费Zn−2e −Zn2+
【解析】
(1)负极上是失电子的,则Zn失电子为负极,电子由负极流向正极。

(2)电化学腐蚀较化学腐蚀更快,锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀.题目中a和d选项不能除去杂质离子,c项会引入新杂质,所以应选Zn将Cu2+
置换为单质而除去。

故答案为:锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀;B。

(3)锌锰干电池所含的汞、酸或碱等在废弃后进入环境中将造成严重危害,此废旧电池的处理方法是回收,目的是为了防止电解液污染土壤和金属材料的浪费。

(4).该电池的负极材料是Zn,负极上是失电子,负极反应方程式为:Zn-2e-=Zn2+。

7、(10分)【答案】
能量 245 AC ab Zn- 2e-= Zn2+ 1 铜极锌极
【解析】(1)
根据上图可知,在化学反应中,不仅存在物质的变化,而且伴随着能量变化,1molH2完全燃烧生成1mo lH2O(气态)时,释放的能量是930 kJ-436 kJ-249 kJ
=245kJ;(2)能设计成原电池的反应通常是放热反应,且必须是能自发进行的氧化还原反应,A.Fe+ 2FeCl3=3FeCl2是自发进行的氧化还原反应,能设计成原电池,故选;B.SO3+H2O=H2SO4不是氧化还原反应,所以不能设计成原电池,故不选;C、CH4+2O 2 CO2+2H2O是放热反应且能自发的进行氧化还原反应,所以能设计成原电池,故选;D、Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2O不是氧化还原反应,所以不能设计成原电池,故不选;答案选AC;(3) ①
在该原电池中,Zn比Cu活泼,故Zn作负极,Cu作正极,a.电流计指针偏转,故正确;b.
Cu作正极,正极反应为2H++2e-=H2↑,故正确;c. H+向正极移动,故错误;d.电子由Zn流出经导线流向Cu,电流由Cu经导线流向Zn,故错误;实验报告中记录合理的是ab;②负极反应为Zn-2e-=Zn2+;
③若有1 mol电子流过导线,则理论上产生产生0.5 mol H2,H2的质量为1g;④
将稀H2SO4换成CuSO4溶液,正极铜电极上析出铜,质量增加的是铜极;在溶液中SO42-向负极锌极移动。

8、(10分)【答案】(1)能量245(2)AC(3)abZn- 2e-= Zn2+1铜极锌极
【解析】
(1) 根据上图可知,在化学反应中,不仅存在物质的变化,而且伴随着能量变化,1molH2完全燃烧生成
1molH2O(气态)时,释放的能量是930 kJ-436 kJ-249 kJ =245kJ;(2)能设计成原电池的反应通常是放热反应,且必须是能自发进行的氧化还原反应,A.Fe+2FeCl3=3FeCl2是自发进行的氧化还原反应,能设计成原电池,故选;
B.SO3+H2O=H2SO4不是氧化还原反应,所以不能设计成原电池,故不选;
C、CH4+2O 2CO2+2H2O是放热反应且能自发的进行氧化还原反应,所以能设计成原电池,故选;
D、Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2O不是氧化还原反应,所以不能设计成原电池,故不选;答案选AC;(3) ①在该原电池中,Zn比Cu活泼,故Zn作负极,Cu作正极,a.电流计指针偏转,故正确;b. Cu作正极,正极反应为2H++2e-=H2↑,故正确;c.H+向正极移动,故错误;d.电子由Zn流出经导线流向Cu,电流由Cu经导线流向Zn,故错误;实验报告中记录合理的是ab;②负极反应为Zn-2e-=Zn2+;③若有1mol电子流过导线,则理论上产生产生0.5 mol H2,H2的质量为1g;④将稀H2SO4换成CuSO4溶液,正极铜电极上析出铜,质量增加的是铜极;在溶液中SO42-向负极锌极移动。

9、(10分)【答案】
(1)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O △H=-442.8kJ/mol
(2)CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O 阳极
4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 280 D 1.6
【解析】
(1)己知:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0 kJ/mol
则根据盖斯定律可知(①-②+4×③)/2即得到甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为CH3OH (l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8kJ/mol。

(2)①甲池为原电池,燃料在负极失电子发生氧化还原反应,在碱溶液中生成碳酸盐,甲池中通入CH3OH 的电极反应为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
②根据以上分析可知甲池是燃料电池,由于电解质溶液显碱性,则生成物是碳酸钾和水,所以工作一段时间后甲中溶液的pH减小,因此该电池总反应的离子方程式为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O;
③乙池是电解池,A电极与电源的正极相连,则A为阳极,B为阴极,电池中是电解硝酸银溶液生成银,硝
酸和氧气,电池反应为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3;
④乙池中B极质量增加5.4g为Ag,物质的量为5.4g÷108g/mol=0.05mol,依据电子守恒计算4Ag~O2~4e-,甲池中理论上消耗O2的物质的量是0.05mol÷4=0.0125mol,在标准状况下的体积为
0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280mL;丙为电解池C为阳极,D为阴极,电解氯化铜溶液铜离子在阴极得到电子析出铜,结合电子守恒计算2Ag~Cu~2e-,析出铜的物质的量是0.05mol÷2=0.025mol,质量为0.025mol×64g/mol=1.6g。

10、(10分)【答案】(1)-377.5△H<0bd
(2)2ZnSO 42ZnO+2SO2↑+O2↑SO2
4ZnFeO3.5+SO2
4ZnFeO4+SMn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+
【解析】
(1)① 2ZnS(s) + 3O2(g) = 2ZnO(s) + 2SO2(g) △H1=-930 kJ·mol-1
②2C(s) + O2(g) = 2CO(g)△H2=-221 kJ·mol-1
③ZnO(s) + CO(g) = Zn(g) + CO2(g) △H3=198kJ•mol-1
根据盖斯定律,将方程式(①+②)÷2+③得ZnS(s) + C(s) + 2O2(g) = Zn(g) + CO2(g) + SO2(g),△H4=(―930 kJ·mol-1―221 kJ·mol-1)÷2+198kJ•mol-1=-377.5kJ•mol-1;当△G=△H-T△S<0
时反应一定能自发进行,因反应
的△S<0,则焓变应该小于0;a.CO2与H2O(g)浓度相等,正逆反应速率不一定相等,所以不一定达到平衡状态,故a错误;
B.该反应前后气体物质的量减少,当容器中气体的压强不再改变时正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故b正确;
C.当v(NH3)正=2v(H2O)逆时该反应达到平衡状态,所以当2v(NH3)正=v(H2O)逆时该反应没有达到平衡状态,故c错误;
D.因CO(NH2)2是固体,反应前后气体的密度改变,所以当容器中混合气体的密度不再改变时,该反应达到平衡状态,故d正确;故答案为:-377.5;△H<0;
Bd;
(2). ①. 据图可知,700℃~980℃发生反应时,生成ZnO、氧气和B,根据原子守恒可知,B中含有S原子,因为生成氧气失电子,则S元素应该得电子发生还原反应,所以B应该是SO2,根据反应物和生成物及反应条件可得反应方程式为:2ZnSO 42ZnO+2SO2↑+O2↑,故答案为:
2ZnSO 42ZnO+2SO2↑+O2↑;SO2;
②. ZnFeO3.5和SO2在加热条件下生成ZnFeO4、S,反应方程式为4ZnFeO3.5+SO 24ZnFeO4+S;电解硫酸锰时,生成二氧化锰和硫酸,Mn2+在阳极上失电子发生氧化反应,电极反应式为Mn2+-2e-
+2H2O=MnO2+4H+,故答案为:4ZnFeO3.5+SO 24ZnFeO4+S;Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+。

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