精选高考化学易错题专题复习化学反应与能量附答案解析
易错点13 化学反应与能量-备战2022年高考化学考试易错题(解析版)
易错点13 化学反应与能量易错点易错题【01】反应热(1)任何化学反应一定伴有能量变化,原因是旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量不相等。
(2)需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应,不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。
即反应放热或吸热与反应条件无关。
(3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应,如水结成冰放热但不属于放热反应。
(4)焓变ΔH的数值都需要带“+”或“-”符号。
如某反应的ΔH=-Q kJ·mol-1或ΔH=+Q kJ·mol-1。
易错题【02】反应机理(1)反应机理是用来描述某反应物到反应产物所经由的全部基元反应,就是把一个复杂反应分解成若干个基元反应,以图示的形式来描述某一化学变化所经由的全部反应,然后按照一定规律组合起来,从而阐述复杂反应的内在联系,以及总反应与基元反应内在联系。
(2)反应机理详细描述了每一步转化的过程,包括过渡态的形成,键的断裂和生成,以及各步的相对速率大小等。
典型的是基元反应碰撞理论和基元反应过渡态理论。
(3)反应机理中包含的基元反应是单分子反应或双分子反应。
完整的反应机理需要考虑到反应物、催化剂、反应的立体化学、产物以及各物质的用量。
(4)认识化学反应机理,任何化合物的每一步反应都应该是在该条件下此类化合物的通用反应。
(5)一般来说,反应的活化能越高,反应速率越慢,反应的决速步为慢反应。
易错题【03】热化学方程式书写(1)热化学方程式中需注明各物质的聚集状态,在方程式后面注明能量变化,吸热反应ΔH>0,放热反应ΔH<0。
(2)ΔH是一定温度和压强下的反应热,在25 ℃、101 kPa下的ΔH可不注明温度和压强。
(3)热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以是整数也可以是分数,化学计量数改变时,ΔH会相应地改变。
(4)正反应和逆反应ΔH的绝对值相等,符号相反。
易错题【04】利用盖斯定律书写热化学方程式典例分析例1、在超临界水中进行碳碳加成反应时存在两条不同的路径,其反应机理如图所示。
化学化学反应与能量变化试题答案及解析
化学化学反应与能量变化试题答案及解析1.已知热化学方程式:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH1=-483.6 kJ/mol则对于热化学方程式:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)ΔH2下列说法正确的是()A.热化学方程式中化学计量数表示分子个数B.该反应的ΔH2=+483.6 kJ/molC.|ΔH2|<|ΔH1|D.|ΔH2|>|ΔH1|【答案】D【解析】热化学方程式中化学计量数只代表物质的量,不代表分子数,A错误;据题意知:2H2O(g)===2H2(g)+O2(g)ΔH3=+483.6 kJ/mol,H2O(g)→H2O(l)还要放热,所以B错误;因2mol H2O(l)的能量比2 mol H2O(g)的能量低,因此二者均分解生成2 mol H2(g)和1 mol O2(g)所吸收的热量|ΔH2|>|ΔH3|=|ΔH1|,故D项正确。
2.下表中列出了25℃、101kPa时一些物质的燃烧热数据已知键能:C—H键:413.4 kJ/mol、H—H键:436.0 kJ/mol。
则下列叙述正确的是A.C≡C键能为796.0 kJ/molB.C—H键键长小于H—H键C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=﹣571.6 kJ/molD.2CH4(g)=C2H2(g) +3H2(g) △H=﹣376.4 kJ/mol【答案】A【解析】B.由于C原子半径比H大,所以C—H键键长大于H—H键。
错误。
C. H2燃烧热285.8kJ/mol是指1mol H2完全燃烧产生稳定的化合物时放出的热量。
H2O的稳定状态为液态。
正确的应该为2H2(g) +O2(g)= 2H2O(l) △H=﹣571.6 kJ/mol.错误。
D.假设反应2CH4(g)= C2H2(g) +3H2(g)的反应热为△H,则根据盖斯定律可得-2×890.3=△H-1299.6-3×285.8。
最新高考化学必考题系列:专题05-化学反应与能量(含答案)
【母题来源】2018年高考北京卷【母题题文】我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。
该历程示意图如下。
下列说法不正确...的是A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B.CH4→CH3COOH过程中,有C―H键发生断裂C.①→②放出能量并形成了C―C键D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率【答案】D【试题解析】A、根据反应历程,反应物是CH4和CO2,生成物是CH3COOH,因此总反应方程式为CH4+CO2CH3COOH,原子利用率达到100%,故A说法正确;B、根据CH4+CO2CH3COOH,根据甲烷和CH3COOH的结构简式,甲烷分子中一个C-H键发生断裂,故B说法正确;C、根据历程①的能量高于②的能量,说明此反应是放热反应,同时有C-C的形成,故C说法正确;D、催化剂对化学平衡的移动无影响,因此催化剂不能有效提高反应物的平衡转化率,故D说法错误。
【命题意图】本题考查原子利用率、化学反应中能量的变化、催化剂对化学平衡的影响。
解题的关键是准确分析示意图中的信息。
注意催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,催化剂不能改变ΔH、不能使化学平衡发生移动。
同时考查学生对简单化工流程的反应原理、能量的转化关系等知识的掌握和理解程度,同时关注了节能减排、工业三废资源化处理、开发利用新能源等社会热点问题。
【命题方向】化学反应中的能量变化属于逐渐强化的高考热点,涉及到焓变与化学键的关系,热化学方程式的书写和正误判断,反应热大小的比较和计算,燃烧热和中和热的理解与测定等。
本题在2018年以图像的形式考查化学基本理论知识,题目比较新颖,与2017年北京高考试题的第9题类似,2019年可能同样以科技成果用图像的形式考查学生分析问题的能力,运用化学基本理论或有机物的知识解决实际问题。
【得分要点】本题应从历程入手,找出反应物和生成物,书写出总反应方程式,然后根据“原子经济”的概念,即反应物的原子全部转化为期望的最终产物,判断A选项的正误;根据CH4和CH3COOH的结构简式或结构式,找出反应过程断键的位置、生成键的位置,从而判断B选项正误;根据化学反应中能量的变化,以及历程,判断出①到②属于放热还是吸热,从而判断出C选项正误;根据催化剂只影响化学反应速率,对化学平衡移动无影响,判断出D选项的正误。
精选高考化学易错题专题复习化学反应与能量变化附答案
精选高考化学易错题专题复习化学反应与能量变化附答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.A、B、C、D、 E、F六种物质的相互转化关系如下图所示(反应条件未标出),其中反应①是置换反应,B、C、F都是气态单质,且B为黄绿色:反应③中有水生成,反应②需要放电才能发生,A是—种极易溶于水的气体,A和D相遇有白烟生成。
(1)反应③的化学方程式为_______________________________________________。
(2)反应①中每生成1 molC,转移的电子数为_______________________________。
(3)A与D的水溶液恰好完全反应时,其生成物的水溶液呈性___________(填“酸”“碱”或“中’’),该水溶液中存在着如下关系,用粒子浓度符号填写:①c(H+)+_________=c(OH-)+_____________;②c(H+)=c(OH-)+_____________。
(4)元素X与组成B的元素同周期,X的单质既可与酸反应也可与碱反应且都生成H2,则①X的单质与碱反应的离子方程式____________________________________;②X、空气、海水可以组成新型海水标志灯的电池。
该种灯以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使X不断氧化而源源不断产生电流。
则该新型电池的正极的电极反应式为___________________________;原电池的总反应方程式为__________________________。
【答案】4NH3+5O24NO+6H2O 3.612×1024酸 c(NH4+) c(Cl-) c(NH3·H2O) 2Al +2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ O2+2H2O+4e-=4OH- 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3【解析】【分析】B、C、F都是气态单质,且B为黄绿色,因此B是氯气。
精选高考化学易错题专题复习化学反应与能量附详细答案
I3-(aq)+2SO42-(aq)+Q
(1)写出反应的平衡常数表达式: K=______________。
(2)如图表示反应过程中有关物质的能量,则反应过程中的
(I)、( II)两曲线中,使用催化剂的是 ______曲线。
Q_____0(填 >、 <、 =);
(3)反应的速率可以用 I3- 与加入的淀粉溶液反应显蓝色的时间 率越大。下表是在 20℃进行实验时所记录的数据
【答案】放热 放出 11 化学能 热能 吸热 放热
【解析】
【分析】
【详解】
(1)依据图象分析反应物的能量大于生成物的能量,反应放热;
(2)在反应 H2+I2?2HI 中,断裂 1molH-H 键, 1molI-I 键共吸收的能量为:
1× 436kJ+151kJ=587,kJ生成 2molHI ,共形成 2molH-I 键,放出的能量为: 2× 299kJ=598k,J
________腐蚀 (填 “吸氧 ”或 “析氢 ”,)
(2)若开始时开关 K 与 b 连接,两极均有气体产生,则 N 端是电源的 ________极 (填 “正”或
“负 ”,)电解池总反应的离子方程式为 _________。 【答案】吸氧 O2+4e-+2H 2 O==4OH - 负 2Cl -+2H 2O
精选高考化学易错题专题复习化学反应与能量附详细答案
一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)
1. 依据氧化还原反应: 2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列 问题:
(1)电极 X 的材料是 _______;电解质溶液 Y 是 ________;
2020-2021高考化学易错题精选-化学反应原理综合考查练习题及详细答案
2020-2021高考化学易错题精选-化学反应原理综合考查练习题及详细答案一、化学反应原理综合考查1.氨催化氧化是硝酸工业的基础,氦气在Pt催化剂作用下发生主反应Ⅰ和副反应Ⅱ:Ⅰ.4NH 3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H1=-905 kJ/molⅡ.4NH 3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)△H2(1)已知:NO O2N2物质中断裂1mol化学键需要的能量/kJ629496942则△H2=___________。
(2)以Pt为催化剂,在1L密闭容器中充入1mol NH3和2mol O2,测得有关物质的量与温度的关系如下图:①该催化剂在高温时对反应__________更有利(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②520℃时,NH3的转化率为____________。
③520℃时,反应Ⅱ的平衡常数K=________(数字计算式)。
④下列说法正确的是____________(填标号)。
A 工业上氨催化氧化生成NO时,最佳温度应控制在840℃左右B 增大NH3和O2的初始投料比可以提高NH3生成NO的平衡转化率C 投料比不变,增加反应物的浓度可以提高NH3生成NO的平衡转化率D 使用催化剂时,可降低反应的活化能,加快其反应速率⑤温度高于840℃时,NO的物质的量减少的原因可能是____________。
(3)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NO x反应生成N2。
①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1mol N2时,转移的电子数为___________mol。
②将一定比例的O2、NH3和NO x的混合气体,匀速通入装有催化剂的反应器中反应。
反应相同时间NO x的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示,在50-250℃范围内随着温度的升高,NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_______________。
【答案】-1265kJ/mol160%26430.20.90.4 1.45⨯⨯AD催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低247迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大【解析】【分析】(1)利用盖斯定律和△H=反应物总键能-生成物总键能计算;(2)①由图可知,该催化剂在高温时,生成的NO物质的量远大于氮气的;②根据图示A点计算出两个反应消耗氨气的量,再计算转化率;③利用A点,计算出两个反应后剩余的氨气,氧气,生成的水和N2,再根据平衡常数公式计算;④A.工业上氨催化氧化生成NO时,根据图示可知840℃生成NO最多,故A正确;B.增大NH3和O2的初始投料比可以降低NH3转化率,提高氧气转化率,故B错误;C.投料比不变,增加反应物的浓度可以看成增大压强,不利于向体积增大的方向进行,因此降低NH3生成NO的平衡转化率,故C错误;D.使用催化剂时,可降低反应的活化能,加快其反应速率,故D正确;⑤温度高于840℃时,NO的物质的量减少的原因可能是催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低;(3)①8NH3+6NO2=7N2+12H2O根据方程式判断;②在50-250℃范围内随着温度的升高,NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大;【详解】(1)盖斯定律:Ⅰ-Ⅱ得2N 2(g)+2O24NO(g) △H= △H1- △H2=-905-△H2kJ/mol;△H=反应物总键能-生成物总键能=2×942 kJ/mol +2×496 kJ/mol -4×629 kJ/mol =360kJ/mol;所以:△H2=△H1- △H==-905 kJ/mol -360 kJ/mol =-1265kJ/mol ;答案:-1265kJ/mol(2)①由图可知,该催化剂在高温时,生成的NO物质的量远大于氮气的,故该催化剂在高温下选择反应I;答案:Ⅰ②520℃时, 4NH 3(g)+5O2 4NO(g)+6H2O(g)变化(mol ): 0.2 0.25 0.2 0.34NH 3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g)变化(mol ):0.4 0.3 0.2 0.6NH3的转化率为0.20.41+×100%=60%答案:60%③在 1L 密闭容器中充入 1mol NH3和 2mol O2,520℃平衡时n(NO)=n(N2)=0.2mol,则:4NH 3(g)+5O2 4NO(g)+6H2O(g)变化(mol ):0.2 0.25 0.2 0.34NH 3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)变化(mol ):0.4 0.3 0.2 0.6故平衡时,n(NH3)=1mol-0.2mol-0.4mol=0.4mol,n(O2)=2mol-0.25mol-0.3mol=1.45mol,n(H2O)=0.3mol+0.6mol=0.9mol,由于容器体积为1L,利用物质的量代替浓度计算平衡常数K=2643 0.20.9 0.4 1.45⨯⨯答案:2643 0.20.9 0.4 1.45⨯⨯④A.工业上氨催化氧化生成NO时,根据图示可知840℃生成NO最多,故A正确;B.增大NH3和O2的初始投料比可以降低NH3转化率,提高氧气转化率,故B错误;C.投料比不变,增加反应物的浓度可以看成增大压强,不利于向体积增大的方向进行,因此降低NH3生成NO的平衡转化率,故C错误;D.使用催化剂时,可降低反应的活化能,加快其反应速率,故D正确;答案:AD⑤温度高于840℃时,NO的物质的量减少的原因可能是催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低;答案:催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO 的转化率降低(3)①8NH3+6NO2=7N2+12H2O生成N2的反应中,当生成1mol N2时,转移的电子数为247mol;答案:24 7②反应相同时间NO x的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示,在50-250℃范围内随着温度的升高,NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大;答案:迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大【点睛】本题难点是图象分析应用,易错点平衡常数的计算,注意三段式法在平衡计算中的应用。
高考化学复习化学反应与能量专项易错题及详细答案
高考化学复习化学反应与能量专项易错题及详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)KMnO)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。
以软锰1.高锰酸钾(4矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:回答下列问题:(1)原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是_______________________。
(2)“平炉”中发生的化学方程式为______________________。
(3)“平炉”中需要加压,其目的是______________________。
(4)将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。
CO歧化法”是传统工艺,即在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱碱①“2性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成K2MnO4,MnO2和____________(写化学式)。
②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为___________________,阴极逸出的气体是______________。
CO歧化法”中,K2MnO4的理论利用率之比为______________。
③“电解法”和“2(5)高锰酸钾纯度的测定:称取1.0800 g样品,溶解后定容于100 mL容量瓶中,摇匀。
取浓度为0.2000 mol·L−1的H2C2O4标准溶液20.00 mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48 mL,该样品的纯度为___________________(列出计算式即可,已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O)。
【答案】扩大接触面积,加快化学反应速率 2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O 增大反应物的浓度,可使化学反应速率加快,同时使反应物的转化率增大 K2CO3 MnO42--e-=MnO4- H2 3:2 95.62%【解析】【分析】【详解】(1) MnO2的状态是固体,对于有固体参加的化学反应,可通过增大其反应接触面积的方法提高反应速率,故要将其粉碎成细小的颗粒;(2)根据流程图可知,在“平炉”中MnO2、KOH、O2在加热时反应产生K2MnO4,结合质量守恒定律可知,另外一种物质是H2O,则发生的化学方程式为2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O ;(3)由于上述反应中氧气是气体,在“平炉”中加压,就可以使反应物氧气的浓度增大,根据外界条件对化学反应速率的影响,增大反应物的浓度,可以使化学反应速率加快;任何反应都具有一定的可逆性,增大压强,可以使化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,故可以提高原料的转化率;(4)①在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱碱性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成KMnO4,MnO2,根据质量守恒定律可知,另外一种生成物是K2CO3,根据氧化还原反应中的电子守恒及反应的原子守恒,可得该反应的化学方程式是:3K2MnO4+ 2CO2= 2KMnO4+MnO2+K2CO3;②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,在电解槽中阳极,MnO42-失去电子,发生氧化反应,产生MnO4-。
高三化学化学反应与能量试题答案及解析
高三化学化学反应与能量试题答案及解析1.下列说法正确的是:A.甲烷的标准燃烧热为△H=-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ·mol-1B.已知H2O(l)= H2O(g)△H="+44" kJ·mol-1,则2gH2(g)完全燃烧生成液态水比生成气态水多释放22kJ的能量C.常温下,反应C(s)+CO2(g)=CO(g)不能自发进行,则该反应的△H <OD.同温同压下,H2(g)+ Cl2(g)="2HCl" (g)在光照和点燃条件下的△H相同。
【答案】D【解析】A、标准燃烧热是指25摄氏度,101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,对于氢元素而言,液态水是它的稳定状态,错误;B、2g氢气完全燃烧生成液态水比生成气态水应多放出44kJ的能量,错误;C、根据自由能的变化公式,△G=△H-T△S,得△H-T△S>0,反应不自发,则△H>0,错误;D、同温同压下,△H只与反应体系的始态和终态有关,与反应条件无关,正确,答案选D。
【考点】考查热化学方程式的含义,反应进行的方向的判断,标准燃烧热的概念的理解2.下列热化学方程式中,正确的是()A.甲烷的燃烧热ΔH为-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH="-890.3" kJ·mol-1B.含20.0 g的NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ 的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)ΔH="-57.4"kJ·mol-1C.上图是298 K、101 Pa时CO和H2合成CH3OH(g)的反应过程中能量变化的曲线图,则该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH="+91" kJ·mol-1D.已知:2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s) ΔH="-701.0" kJ/mol2Hg(l)+O2(g)2HgO(s) ΔH="-181.6" kJ/mol则Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l) ΔH="-259.7" kJ·mol-1【答案】D【解析】燃烧热是在一定条件下,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,水的稳定状态为液态,选项A不正确;醋酸是弱电解质,存在电离平衡,而电离是吸热的,所以选项B不正确;根据图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应是放热反应,ΔH应小于0,选项C不正确;根据盖斯定律可知,选项D正确。
高一化学化学反应与能量变化试题答案及解析
高一化学化学反应与能量变化试题答案及解析1.已知A、B、C、D均是气体,反应A+B C+D的能量变化如图所示,下列说法正确的是A.当A的正反应速率与C的逆反应速率相同时处于平衡状态B.当A、B、C、D的浓度相同时,反应处于平衡状态C.反应物的总键能量低于生成物的总键能D.该反应是放热反应【答案】A【解析】对于一个可逆反应,达到平衡状态,说明正反应速率与逆反应速率相等,各物质的浓度保持不变。
反应物的总能量低于生成物的总能量时,该反应是吸热反应,故答案选A【考点】考查化学平衡的相关知识点。
2.已知反应A+B=C+D的能量变化如图所示,下列说法正确的是()A.该反应为放热反应B.该反应为吸热反应C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.该反应只有在加热条件下才能进行【答案】B【解析】A、根据题给图像知,反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应为吸热反应,错误;B、根据题给图像知,反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应为吸热反应,正确;C、根据题给图像知,反应物的总能量低于生成物的总能量,错误;D、某些吸热反应不需要加热也可以发生,如氢氧化钡晶体和铵盐发生的吸热反应,错误。
【考点】考查化学反应与能量变化。
3.已知化学反应2C(s)+O2(g) ="==" 2CO(g)、2CO(g)+O2(g) ===2CO2(g)都是放热反应。
据此判断,下列说法不正确的是(其他条件相同)()。
A.12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量B.56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量C.12 g C和32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量D.将一定质量的C燃烧,生成CO2比生成CO时放出的热量多【答案】A【解析】A.C燃烧产生CO2气体是放热反应,:C燃烧产生的产物CO气体放出热量,CO燃烧也是是放热反应,可见物质的燃烧程度不同,放出的热量就不同,不能说12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量,错误;B.由于2CO(g)+O2(g) ===2CO2(g)是放热反应,故56 gCO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量,正确;C. 2C(s)+O2(g) ="=="2CO(g) 是放热反应, 则12 g C和32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量,正确;D.由于化学反应2C(s)+O2(g) ="==" 2CO(g)、2CO(g)+O2(g) ===2CO2(g)都是放热反应,可见,物质的燃烧程度不同,反应放出的热量就不同,正确。
精选高考化学易错题专题复习化学反应与能量变化含详细答案
精选高考化学易错题专题复习化学反应与能量变化含详细答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示:序号元素结构及性质A A单质是生活中常见金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5B B原子最外层电子数是内层电子总数的1/5③C C是常见化肥的主要元素,单质常温下呈气态④D D单质被誉为“信息革命的催化剂”,是常用的半导体材料①E 通常情况下,E没有正化合价,A、B、C、D、F都能与E形成化合物②F F在周期表中可以排在ⅠA族,也有人提出排在ⅦA族(1)A元素在周期表中的位置为____________________________________________。
(2)B与C形成的化合物的化学式为________,它属于________(填“离子”或“共价”)化合物。
(3)①F与E可以形成原子个数比分别为2∶1、1∶1的两种化合物X和Y,区别X与Y的水溶液的实验方法是____________________②F与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相等,则M的水溶液显________性,N的结构式为________。
(4)C与E都是较活泼的非金属元素,用化学方程式表明这两种单质的氧化性强弱____。
(5)有人认为B、D的单质用导线连接后插入氯化钠溶液中可以形成原电池,你认为是否可以,若可以,试写出正极的电极方程式(若认为不行可不写)___________________【答案】第四周期第Ⅷ族 Mg3N2离子分别取X、Y各少许置于试管中,再各加入少量的MnO2粉末,迅速产生无色气体的是H2O2,无明显现象的是H2O 三角锥形4NH3+3O22N2+6H2O Si﹣4e﹣+6OH﹣═SiO32﹣+3H2O【解析】【分析】A单质是生活中常见金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5,则A为Fe元素;B 元素原子最外层电子数是内层电子总数的,B有3个电子层,最外层电子数为2,则B为Mg元素;C是常见化肥的主要元素,单质常温下呈气态,C为N元素;D单质被誉为“信息革命的催化剂”,是常用的半导体材料,则D为Si;F在周期表中可以排在ⅠA族,也有人提出排在ⅦA族,其化合价表现+1、﹣1,故F为H元素;通常情况下,E没有最高正化合价,A、B、C、D、F都能与E形成化合物,则E为O元素,据此解答。
高考化学化学反应与能量变化一轮复习小题训练(解析版)
化学反应与能量变化1.下列属于可再生能源的是( )A .煤B .石油C .核能D .乙醇【答案】D【解析】煤、石油和天然气属于三大化石燃料,均属于不可再生能源;核能是一种新能源,属于不可再生能源;乙醇属于可再生能源;故选D 。
2.据报道,某国一集团拟在太空建造巨大的集光装置,把太阳光变成激光用于分解海水制氢:2H 2O=====激光2H 2↑+O 2↑,下列说法正确的是( )A .水的分解反应是放热反应B .氢气是一次能源C .使用氢气作燃料将会增加温室效应D .在这一反应中,光能转化为化学能【答案】D【解析】水的分解反应是吸热反应;H 2是二次能源;H 2是清洁能源,不会增加温室效应。
3.下列反应属于吸热反应的是( )A .金属钠与水反应B .化石燃料的燃烧C .氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合D .氢氧化钠与盐酸反应【答案】C【解析】活泼金属与水或酸的反应,属于放热反应,故A 错误;所有的燃烧都是放热反应,故B 错误;属于吸热反应,故C 正确;中和反应,属于放热反应,故D 错误。
故选C 。
4.下列关于能量的说法不合理的是( )A .太阳能电池将化学能转化为电能B .镁条与盐酸反应过程将化学能转化成热能C .火力发电涉及多种能量之间的转化D .化学反应中,断裂化学键要吸收能量,形成化学键要释放能量【答案】A【解析】A 项,太阳能电池是将光能转化为电能,故A 错误;B 项,镁与盐酸反应是放热反应,化学能转化为热能,故B 正确;C 项,火力发电涉及多种能量之间的转化,化学能转化为热能、热能转化为机械能、机械能转化为电能,故C 正确;D 项,化学反应中,化学键的断裂吸收能量,化学键的形成放出能量,故D 正确;故选A 。
5.下列关于化学反应与能量的说法中,不正确的是( )A.镁条与盐酸的反应属于放热反应B.断裂化学键释放能量,形成化学键需要吸收能量C.化学反应不仅有新物质生成而且伴随着能量变化D.反应物的总能量高于生成物的总能量,反应时向环境释放能量【答案】B【解析】A项,镁条与盐酸的反应是金属与酸的反应,属于放热反应,A正确;B项,断裂化学键吸收能量,形成化学键需要放出能量,B不正确;C项,化学反应既有新物质生成也必定伴随着能量变化,C正确;D项,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应过程放出能量,即向环境释放能量,D正确;故选B。
高考化学易错题精选-化学反应与能量练习题含答案解析
高考化学易错题精选-化学反应与能量练习题含答案解析一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.碳酸锰是制取其他含锰化合物的原料,也可用作脱硫的催化剂等。
一种焙烧氯化铵和菱锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如图所示已知①菱锰矿粉的主要成分是MnCO3,还有少量的Fe、Al、Ca、Mg等元素②常温下,相关金属离子在浓度为0.1mol/L时形成M(OH)n沉淀的pH范围如表金属离子Al3+Fe3+Fe2+Ca2+Mn2+Mg2+开始沉淀的pH 3.8 1.5 6.310.68.89.6沉淀完全的pH 5.2 2.88.312.610.811.6回答下列问题:(1)“混合研磨”的作用为_______________________(2)“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_________________________________(3)分析图1、图2,焙烧氯化铵、菱锰矿粉的最佳条件是_____________________________(4)净化除杂流程如下①已知几种物质氧化能力的强弱顺序为(NH4)2S2O8>KMnO4>MnO2>Fe3+,则氧化剂X宜选择__________A.(NH4)2S2O8 B.MnO2 C.KMnO4②调节pH时,pH可取的范围为_________________(5)“碳化结晶”过程中不能用碳酸铵代替碳酸氢铵,可能的原因是__________________【答案】加快反应速率 MnCO3+2NH4Cl=MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O 温度为500℃,且m(MnCO3):m(NH4Cl)=1.10 B 5.2≤pH<8.8 CO32-水解程度大于HCO3-,易生成氢氧化物沉淀【解析】【分析】菱锰矿的主要成分为MnCO3,加入氯化铵焙烧发生MnCO3+2NH4Cl MnCl2+CO2↑+2NH3↑+H2O↑,气体为二氧化碳和氨气、水蒸气,浸出液中含MnCl2、FeCl2、CaCl2、MgCl2、AlCl3等,结合表中离子的沉淀pH及信息可知,浸取液净化除杂时加入少量MnO2氧化亚铁离子为铁离子,加氨水调pH,生成沉淀氢氧化铁和氢氧化铝,加入NH4F,除去Ca2+、Mg2+,净化液加入碳酸氢铵碳化结晶过滤得到碳酸锰,据此分析解题。
精选高考化学易错题专题复习有机化合物附详细答案
精选高考化学易错题专题复习有机化合物附详细答案一、有机化合物练习题(含详细答案解析)1.合成乙酸乙酯的路线如下:CH2=CH2C2H5OH CH3CHO CH3COOHCH3COOCH2CH3。
请回答下列问题:(1)乙烯能发生聚合反应,其产物的结构简式为_____。
.(2)乙醇所含的官能团为_____。
(3)写出下列反应的化学方程式.。
反应②:______,反应④:______。
(4)反应④的实验装置如图所示,试管B中在反应前加入的是_____。
【答案】 -OH 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O 饱和碳酸钠溶液【解析】【分析】(1)乙烯能发生聚合反应生成聚乙烯;(2)反应②是乙醇的催化氧化生成乙醛和水;反应④是乙酸和乙醇在浓硫酸加热反应生成乙酸乙酯和水。
(3)反应②为乙醇催化氧化生成乙醛和水,反应④为乙酸和乙醇在浓硫酸加热反应生成乙酸乙酯和水。
【详解】(1)乙烯在一定条件下能发生加聚反应生成聚乙烯,其结构简式为,故答案为:;(2)乙醇的结构简式CH3CH2OH,含有的官能团为:-OH,故答案为:-OH;(3)反应②为乙醇催化氧化生成乙醛和水,其反应方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;反应④为乙酸和乙醇在浓硫酸加热反应生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为:CH3CH2OH +CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O,故答案:2CH 3CH 2OH+O 22CH 3CHO+2H 2O ;CH 3CH 2OH +CH 3COOH CH 3COOCH 2CH 3+H 2O ;反应④为乙酸和乙醇在浓硫 酸加热反应制取乙酸乙酯,因为乙酸和乙醇沸点低易挥发,且都能溶于水,CH 3COOCH 2CH 3不溶于水,密度比水小,所以试管B 中在反应前加入的是饱和碳酸钠溶液,它可以降低乙酸乙酯的降解性,同时可以吸收乙酸,溶解乙醇,故答案:饱和碳酸钠溶液。
精选高考化学易错题专题复习化学反应与能量及详细答案
精选高考化学易错题专题复习化学反应与能量及详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.NiCl2是化工合成中最重要的镍源,在实验室中模拟工业上以金属镍废料(含Fe、Al等杂质)为原料生产NiCl2的工艺流程如下:下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Ni(OH)2开始沉淀的pH 2.1 6.5 3.77.1沉淀完全的pH 3.39.7 4.79.2(1)为了提高镍元素的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施有__________(写一条即可)。
(2)加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为__________。
(3)“调pH”时,控制溶液pH的范围为__________。
(4)“沉镍”过程中,若滤液A中c(Ni2+)=1.0mol/L,欲使100mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[即溶液中c(Ni2+)≤1.0×10-5],则需用托盘天平称取Na2CO3固体的质量至少为_____g。
(已知K sp(NiCO3)=6.5×10-6,忽略溶液体积的变化)(5)流程中由溶液得到NiCl2·6H2O的实验操作步骤依次为______、过滤、洗涤、干燥。
【答案】将镍废料磨成粉末(或搅拌,或适当升高温度,或提高酸的浓度)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 4.7≤pH<7.1或[4.7,7.1) 17.5 蒸发浓缩、冷却结晶【解析】【分析】根据流程:金属镍废料(含Fe、Al等杂质),加盐酸酸浸后的酸性溶液中主要含有H+、Ni2+、Fe2+、Al3+,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,反应为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,加入Na2CO3溶液调节溶液的pH范围4.7≤pH<7.1,使Fe3+、Al3+全部沉淀,滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液主要含有Ni2+,加入Na2CO3溶液沉淀Ni2+,将得到的NiCO3沉淀用盐酸溶解得到二氧化碳和NiCl2溶液,将NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl2•6H2O,据此分析作答。
高考化学复习化学反应与能量变化专项易错题附答案
高考化学复习化学反应与能量变化专项易错题附答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.在铜、锌、稀硫酸构成的原电池中(如图所示)(1)负极是__________(填“铜”或“锌”),_________电子(填“失去”或“得到”),发__________(填“氧化”或“还原”),电极反应方程式______________;(2)电流由__________流向__________(填“铜”或“锌),铜片上观察到的现象是________________。
【答案】锌失去氧化 Zn-2e-=Zn2+铜锌铜片表面有气泡产生【解析】【分析】锌比铜活泼,形成原电池反应时,锌为负极,发生氧化反应,铜为正极,正极上氢离子得电子发生还原反应,电子从负极流向正极,阳离子从负极移向正极,以此解答。
【详解】(1)Zn、Cu、H2SO4构成原电池,由于金属活动性Zn>Cu,所以Zn为原电池的负极,失去电子,被氧化,发生氧化反应,负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+;(2)铜为正极,溶液中的H+在正极上得电子发生还原反应,2H++2e-=H2↑,会看到正极Cu片上不断产生气泡。
电子从负极流向正极,阳离子从负极移向正极,由于电流方向为正电荷移动方向,所以电流从正极Cu经外电路流向负极Zn。
【点睛】本题考查了原电池的构成条件、电极的判断、电极反应及电流方向等。
掌握原电池构成条件及反应原理是本题解答的关键。
2.X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,X与Y位于不同周期,X与W 位于同一主族;原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和。
请回答下列问题:(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的电子式为_____________。
(2)一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W2Q和X2Z为原料设计的,这两种化合物相遇会反应生成W2QZ3和气体X2,利用气体X2组成原电池提供能量。
高一化学化学反应与能量试题答案及解析
高一化学化学反应与能量试题答案及解析1.(10分)已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol,计算下列中和反应中放出的热量。
(1)用20 gNaOH配成稀溶液跟足量稀盐酸反应,放出 ____________ 热量。
(2)用0.1mol Ba(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应放出 ____________热量。
(3)用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反应,放出的热量____________(大于、小于、等于)57.3kJ,理由是_______________________(4)实验测得苯(l)的标准燃烧热为3265kJ/mol,写出苯(l)燃烧时燃烧热的热化学方程式_________________【答案】(1)28.65KJ;(2)11.46KJ;(3)小于,醋酸是弱酸,在反应过程中因电离会吸收能量,使测得反应热减小。
(4)C6H6(l)+O26CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-3625KJ/mol【解析】根据题意可知产生1mol的水时放出热量是57.3kJ,现在n(NaOH)=20g÷40g/mol=0.5mol,所以其完全反应产生水放出的热量是0.5mol×57.3kJ/mol=28.65KJ; (2)用0.1mol Ba(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应,因为n(OH-)=0.2mol,所以放出热量是0.2moL×57.3kJ/mol=11.46KJ;(3)用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反应,由于醋酸是弱酸,电离需要吸收热量,所以其完全反应放出的热量小于57.3kJ;(4)实验测得苯(l)的标准燃烧热为3265kJ/mol,则苯(l)燃烧时燃烧热的热化学方程式是C6H6(l)+O26CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-3625KJ/mol。
【考点】考查燃烧热、中和热的计算、反应热的计算和表示燃烧热的热化学方程式的书写的知识。
高考化学化学能与电能(大题培优 易错 难题)及详细答案
高考化学化学能与电能(大题培优易错难题)及详细答案一、化学能与电能1.请从图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水(含酚酞)的实验,要求测定产生的氢气的体积(大于25mL),并检验氯气的氧化性。
(1) A极发生的电极反应式是__________;B极发生的电极反应式是_______________ (2)电极A可能观察到的现象是_________________(3)设计检测上述气体实验装置时,各接口的正确连接顺序为_______接_______、_______接A,B接_______、_______接_______。
(4)实验中,在盛有KI淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为__________________。
【答案】(1)2H++2e-==H2↑ 2Cl-—2e-==Cl2↑+2e-(2)溶液变红,有气体产生(3)H F G D E C(4)Cl2+2I-===2Cl-+I2【解析】试题分析:(1)要达到电解食盐水的目的,则电解池中铁棒必须连接电源的负极而作阴极,碳棒则连接电源的正极而作阳极,反之,铁作阳极则Fe2+进入溶液,无法实现电解食盐水的目的。
A极发生的电极反应式是2H++2e-==H2↑;B极发生的电极反应式是2Cl-—2e-==Cl2↑+2e-(2)电源负极接电解池的铁棒,负极区氢离子放电生成氢气和氢氧化钠,所以电极A可能观察到的现象是溶液变红,有气体产生。
(3)电解池左边A导管口产生H2,右边B导管口产生Cl2,以电解池为中心,则有:H←F、G←A、B→D、E→C,相应装置的作用:(4)实验中,在盛有KI淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为Cl2+2I-===2Cl-+I2。
考点:本题考查化学反应中的能量变化。
2.某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,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指针偏转方向1Mg Al稀盐酸偏向Al2Al Cu稀盐酸偏向Cu3Al 石墨稀盐酸偏向石墨4Mg Al NaOH溶液偏向Mg5Al Zn浓硝酸偏向Al试根据上表中的实验现象回答下列问题:(1)实验1、2中Al所作的电极是否相同?.(2)实验1、4中Al所作的电极是否相同?.(3)写出实验3中的电极反应式.正极:;(4)用电子式表示氯化镁的形成过程:【答案】(1)不同;(2)不同;(3)2H++2e-=H2↑;(4)。
高考化学第六章 化学反应与能量知识归纳总结及答案
高考化学第六章化学反应与能量知识归纳总结及答案一、选择题1.一些烷烃的燃烧热如下表:A.乙烷燃烧的热化学方程式为:2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g)ΔH=-1560.8kJ·mol-1B.稳定性:正丁烷>异丁烷C.正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·mol-1D.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多【答案】C【详解】A.根据乙烷燃烧热的含义:完全燃烧1mol乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出1560.8KJ 的热量,所以热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l)△H=-3121.6kJ/mol,故A错误;B.由表格中的数据可知,异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小,则异丁烷的能量低,即热稳定性为正丁烷<异丁烷,故B错误;C.正戊烷和2-甲基丁烷互为同分异构体,由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热比较可知,则互为同分异构体的化合物,支链多的燃烧热小,则正丁烷的燃烧热大于2-甲基丁烷,即正戊烷的燃烧热大约在3540KJ/mol左右,且大于3531.3KJ/mol,故C正确;D.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放热越少,即n越大,燃烧放出的热量越少,氢的数目越大燃烧放热越多,故D错误;故答案为C。
2.下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是A.铝片与盐酸的反应B.灼热的碳与CO2的反应C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应【答案】B【详解】A.金属与酸的反应属于放热反应,故A错误;B.灼热的碳与CO2的反应为吸热反应,且C元素的化合价变化,属于氧化还原反应,故B 正确;C .Ba(OH)2•8H 2O 与NH 4Cl 的反应为放热反应,但没有元素的化合价变化,不属于氧化还原反应,故C 错误;D .甲烷在氧气中燃烧属于放热反应,故D 错误; 故选B 。
【点睛】本题考查氧化还原反应和吸热反应,为高考高频考点,侧重反应类型判断的考查。
化学反应与能量习题(含答案解析)
化学反应与能量习题一、单项选择题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)1.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.破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时,该反应为吸热反应C.生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH>0D.ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关【解析】化学反应发生物质变化的同时一定伴随着能量的变化,A错误;反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,即ΔH<0,该反应为放热反应,B错误;生成物的总焓大于反应物的总焓,该反应需要吸收热量,则ΔH>0,C正确;反应热不仅与反应物、生成物的状态有关,还与热化学方程式的化学计量数成正比,D错误。
【答案】 C2.下列叙述中正确的是()A.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照条件下和点燃条件下的ΔH 不同B.常温下,反应2A(s)+B(g)===2C(g)+D(g)不能自发进行,则该反应的焓变一定大于零C.需要加热的化学反应,生成物的总能量一定高于反应物的总能量D.化学反应中必伴随着能量的变化,其表现形式只有热能【解析】ΔH只与反应的始末态有关,与反应的过程无关,A选项错误;加热的目的只是促进反应发生,与反应吸热放热无关,如C燃烧是放热反应,但反应需加热才能发生,C选项错误;化学反应中的能量变化有多种表现形式,如光能、热能、电能等,D选项错误。
【答案】 B3..某学生用如图所示装置进行化学反应X+2Y===2Z能量变化情况的研究。
当往试管中滴加试剂Y 时,看到试管中甲处下降,乙处上升。
下列关于该反应的叙述正确的是()①该反应为放热反应②生成物的总能量比反应物的总能量高③该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的能量转化为热量而释放出来A.①②③B.①③C.①②D.③【解析】甲处下降,乙处上升,瓶内压强增大,温度升高,说明反应为放热反应。
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精选高考化学易错题专题复习化学反应与能量附答案解析一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.以辉铜矿为原料生产碱式碳酸铜的工艺流程如图所示:回答下列问题:(1)若要提高辉铜矿煅烧效率可采取的措施有___(填两种)。
(2)气体X的主要成分是___(填化学式),写出该气体的一种用途___。
(3)蒸氨过程总反应的化学方程式是___。
(4)溶液E与Na2CO3溶液反应制取Cu2(OH)2CO3的离子反应方程式为___。
(5)某实验小组研究溶液E与Na2CO3溶液加料顺序及加料方式对产品的影响,实验结果如下:实验加料顺序及方式沉淀颜色沉淀品质产率/%序号1溶液E一次加入Na2CO3溶液中并迅速搅拌浅蓝色品质较好87.82溶液E逐滴加入Na2CO3溶液中并不断搅拌暗蓝色品质好71.93Na2CO3溶液一次加入溶液E中并迅速搅拌浅绿色品质好96.74Na2CO3溶液一次加入溶液E中并不断搅拌浅蓝色品质较好102.7由上表可知制取Cu2(OH)2CO3最佳加料顺序及加料方式是___(填序号)。
【答案】减小辉铜矿颗粒大小、适当提高煅烧温度、增大O2浓度等 SO2制备硫酸、漂白剂、防腐剂等 [Cu(NH3)4]Cl2+H2O CuO+2HCl↑+4NH3↑ 2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑ 3【解析】【分析】辉铜矿通入氧气充分煅烧,生成二氧化硫气体,固体B主要为CuO、Fe2O3,加入盐酸得到含有Cu2+、Fe3+的溶液,加入过量氨水,可得到[Cu(NH3)4]2+和Fe(OH)3,[Cu(NH3)4]2+经加热可得到CuO,加入酸酸化得到Cu2+,经浓缩后在溶液中加入碳酸钠可得到碱式碳酸铜,以此解答该题。
【详解】(1)通过粉碎辉铜矿减小辉铜矿颗粒大小、适当提高煅烧温度、增大O2浓度等措施均可提高辉铜矿煅烧效率;(2)Cu2S可与氧气反应生成二氧化硫,则气体X的主要成分是SO2,SO2是酸性氧化物,有漂白性、还原性,则利用SO2制备硫酸、漂白剂、防腐剂等;(3)蒸氨过程[Cu(NH3)4]2+经加热可得到CuO,反应的方程式为[Cu(NH3)4]Cl2+H2O CuO+2HCl↑+4NH3↑;(4)向含有Cu2+的溶液中滴加Na2CO3溶液生成Cu2(OH)2CO3的离子反应方程式为2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑;(5)由图表信息可知Na2CO3溶液一次加入溶液E中并迅速搅拌,获得浅绿色的碱式碳酸铜,品质好,且产率高,故制取Cu2(OH)2CO3最佳加料顺序及加料方式是实验序号3。
2.如图是常见原电池装置,电流表A发生偏转。
(1)若两个电极分别是铁、铜,电解质溶液是浓硝酸,Cu极发生反应_______(填“氧化”或“还原”),其电极反应式为________________;(2)若两个电极分别是镁、铝,电解质溶液是氢氧化钠溶液,Al电极是_____极(填“正”或“负”),其电极反应式为_________________________________。
(3)若原电池的总反应是2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,则可以作负极材料的是_______,正极电极反应式为_________________________。
【答案】氧化 Cu-2e-=Cu2+负 Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O Cu(或铜) Fe3++e-=Fe2+【解析】【分析】【详解】(1)虽然铁比铜活泼,但是铁在浓硝酸中发生钝化,所以该原电池中铜被氧化,即铜电极为负极,失电子发生氧化反应,电极方程式为Cu-2e-=Cu2+;(2)镁虽然比铝活泼,但镁不与氢氧化钠溶液发生反应,所以该原电池中Al被氧化,即Al 为负极,失电子发生氧化反应,电极方程式为:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O;(3)根据总反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2可知Cu被氧化,Fe3+被还原,原电池中负极发生氧化反应,所以负极材料为Cu;正极发生还原反应,电极方程式为Fe3++e-=Fe2+。
【点睛】第1小题为易错点,虽然铁和铜都能被浓硝酸氧化,但要注意铁在浓硝酸中发生钝化,所以该原电池中铜为负极。
3.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气(标准状况),实验记录如下(累计值):时间/min12345氢气体积/mL50120232290310(1)在0~1 min、1~2 min、2~3 min、3~4 min、4~5 min时间段中,反应速率最大的时间段是________,原因为______________________;反应速率最小的时间段是________,原因为__________________________。
(2)在2~3 min内,用盐酸的浓度变化表示的反应速率为________。
(3)为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量,在盐酸中分别加入等体积的下列溶液,其中可行的是________。
A.蒸馏水 B.Na2SO4溶液C.NaNO3溶液 D.Na2CO3溶液【答案】2~3 min 该反应是放热反应,2~3 min时溶液温度最高,反应速率最快 4~5 min 此时反应物的浓度最小,反应速率最慢 0.1 mol·L-1·min-1 AB【解析】【详解】由表格数据可知,0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min生成氢气分别为50mL、70mL、112mL、58mL、20mL;(1)2 min~3 min收集的氢气比其他时间段多,反应速率最大,该反应放热,反应过程中温度升高加快反应速率;4~5 min反应速率最小,随着反应进行氢离子浓度逐渐减小,该时间段内H+浓度小,反应速率最慢;(2)2 min~3 min生成的氢气的体积为112mL,则n(H2)=0.112L22.4L/mol0.005mol,反应过程中发生反应Zn+2HCl===ZnCl2+H2,则该时间段内消耗的n(HCl)=0.01mol,溶液体积为100mol,则△c(HCl)=0.1mol/L,v(HCl)=-10.1mol L=1minct∆∆=0.1 mol·L-1·min-1;(3)A.加入蒸馏水,溶液的浓度减小,反应速率减小,H+的物质的量不变,氢气的量也不变,故A正确;B.加入Na2SO4溶液,减小盐酸的浓度,反应速率减小,H+的物质的量不变,氢气的量也不变,故B正确;C.加入硝酸钠溶液,锌与氢离子、硝酸根反应不产生氢气,故C错误;D.加入Na2CO3溶液,Na2CO3能与盐酸反应,盐酸的浓度减小,反应速率减小,H+的物质的量减小,氢气的量也减小,故D错误;所以选AB。
4.高铁电池是一种新型可充电电池该电池能较长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。
(1)高铁电池的负极材料是___。
(2)放电时,正极发生__(填“氧化”或“还原”)反应;负极的电极反应式为__。
(3)放电时,__(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
【答案】Zn 还原 Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2正【解析】【分析】放电时该装置相当于原电池,根据原电池有关原理进行解答。
【详解】(1)电池的负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应。
由高铁电池放电时的总反应方程式可知,负极材料应为Zn。
答案为:Zn。
(2)原电池放电时,正极得到电子发生还原反应,负极材料为锌,失电子发生氧化反应,由总反应可知溶液为碱性,所以负极反应式为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。
答案为:还原;Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。
(3)放电时K2FeO4中的Fe的化合价由+6价变为+3价,发生还原反应,电极反应式为:FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-,正极上生成氢氧根离子导致溶液中氢氧根离子浓度增大,溶液的碱性增强。
答案为:正。
5.(1)二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动,其装置示意图如图:①质子的流动方向为________________(“从A到B”或“从B到A”)。
②负极的电极反应式为________________。
(2)工业上吸收和转化SO2的电解装置示意图如下(A.B均为惰性电极):①B极接电源的________________极(“负”或“正”)。
②A极的电极反应式是_________________。
【答案】从A到B SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+正 2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O【解析】(1)①二氧化硫发生氧化反应,氧气发生还原反应,所以二氧化硫所在电极为负极,氧气所在电极为正极,原电池中阳离子移向正极,所以质子移动方向为:从A到B;②二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应,电极反应式为:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+;(2)①依据图示可知,二氧化硫被氧化为硫酸根,所以二氧化硫所在的区为阳极区,阳极与电源的正极相连,即B极接电源的正极;②A为阴极,得电子发生还原反应由SO32-生成S2O42-,电极反应式为2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O。
6.回答下列问题:2PbSO4 + 2H2O,放电时,负极反(1)铅蓄电池的总反应为:Pb + PbO2 + 2H2SO4充电放电应式为___________,充电时,阳极反应式为___________。
(2)利用如图装置,可以模拟铁的电化学防护。
①若X为石墨,为减缓铁的腐蚀,将开关K置于N处,该电化学防护法称为___________。
②若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为__________。
(3)我国的科技人员为了消除SO2的污染,利用原电池原理,设计如图2装置用SO2和O2制备硫酸,电极A、B为多孔的材料。
① A极的电极反应式是________。
② B极的电极反应式是________。
【答案】Pb + SO42--2e-= PbSO4 PbSO4 + 2H2O-2e-=PbO2 + 4H+ + SO42-外加电流的阴极保护法牺牲阳极阴极保护法 4H+ + O2 + 4e-=2H2O SO2 + 2H2O - 2e- = SO42- + 4H+【解析】【分析】(1)放电时,该装置是原电池,负极上铅失电子发生氧化反应,充电时,该装置是电解池,阳极失电子发生氧化反应;(2)作原电池正极或作电解池阴极的金属被保护;(3)该原电池中,负极上失电子被氧化,所以负极上投放的气体是二氧化硫,二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子,正极上投放的气体是氧气,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,根据硫酸和水的出口方向知,B极是负极,A极是正极,据此书写电极【详解】:(1)放电时,该装置是原电池,负极上铅失电子发生氧化反应,即Pb+SO42--2e-=PbSO4,在充电时,该装置是电解池,阳极上硫酸铅失电子发生氧化反应,即PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-,故答案为:Pb+SO42--2e-=PbSO4;PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-;(2)①若X为石墨,为减缓铁的腐蚀,将开关K置于N处,该装置构成电解池,铁作阴极而被保护,该电化学防护法称为外加电流的阴极保护法;故答案为:外加电流的阴极保护法;②若X为锌,开关K置于M处,该装置构成原电池,锌易失电子作负极,铁作正极而被保护,该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法,故答案为:牺牲阳极的阴极保护法.(3)该原电池中,负极上失电子被氧化,所以负极上投放的气体是二氧化硫,即B极是负极,负极二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子,电极反应式是SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+,正极上投放的气体是氧气,即A极是正极,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,电极反应式是4H++O2+4e-=2H2O,故答案为:①4H++O2+4e-=2H2O;②SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+。