2019-2020年高考化學大一輪復習 真題匯編 F單元 化學反應(yīng)與能量 蘇教版.doc
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2019-2020年高考化學大一輪復習 真題匯編 F單元 化學反應(yīng)與能量 蘇教版 F1 化學反應(yīng)與能量變化8F1 F2xx江蘇卷 通過以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說法正確的是()太陽光催化分解水制氫:2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H1571.6 kJmol1焦炭與水反應(yīng)制氫:C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H2131.3 kJmol1甲烷與水反應(yīng)制氫:CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H3206.1 kJmol1A反應(yīng)中電能轉(zhuǎn)化為化學能B反應(yīng)為放熱反應(yīng)C反應(yīng)使用催化劑,H3減小D反應(yīng)CH4(g)=C(s)2H2(g)的H74.8 kJmol18D解析 反應(yīng)是光能轉(zhuǎn)化為化學能,A項錯誤;反應(yīng)的焓變?yōu)檎?,屬于吸熱反?yīng),B項錯誤;催化劑只能降低反應(yīng)的活化能,但不會改變反應(yīng)的焓變,C項錯誤;根據(jù)蓋斯定律可知,“反應(yīng)反應(yīng)”得所求的反應(yīng),則焓變H206.1 kJmol1131.3 kJmol174.8 kJmol1,D項正確。10F1 G3 H1 H2xx江蘇卷 下列圖示與對應(yīng)的敘述不相符合的是()圖00A圖甲表示燃料燃燒反應(yīng)的能量變化B圖乙表示酶催化反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)溫度的變化C圖丙表示弱電解質(zhì)在水中建立電離平衡的過程D圖丁表示強堿滴定強酸的滴定曲線10A解析 燃燒反應(yīng)一定是放熱反應(yīng),圖甲中生成物的能量大于反應(yīng)物的能量,表示的是吸熱反應(yīng),與敘述不符;酶在特定溫度下的催化效果最好,如果溫度過高,酶會失去活性,反應(yīng)速率反而減小,圖示與敘述相符;弱電解質(zhì)電離時,開始時分子變成離子速率最大,而離子變成分子速率最小,當二者速率相等時,則建立了電離平衡,圖示與敘述相符;在強酸中滴入強堿,pH不斷增大,當接近滴定終點時,溶液的pH會發(fā)生突變,圖示與敘述相符。3F1、F3、G1、G2、H5xx天津卷 下列敘述正確的是()A使用催化劑能夠降低化學反應(yīng)的反應(yīng)熱(H)B金屬發(fā)生吸氧腐蝕時,被腐蝕的速率和氧氣濃度無關(guān)C原電池中發(fā)生的反應(yīng)達平衡時,該電池仍有電流產(chǎn)生D在同濃度的鹽酸中,ZnS可溶而CuS不溶,說明CuS的溶解度比ZnS的小3D解析 催化劑只能改變反應(yīng)速率而不能改變化學反應(yīng)的反應(yīng)熱,故A項錯誤;金屬發(fā)生吸氧腐蝕的速率與氧氣的濃度有關(guān),濃度越大,被腐蝕的速率越大,故B項錯誤;原電池反應(yīng)達平衡時,該電池就沒有電流產(chǎn)生了,故C項錯誤;在同濃度的鹽酸中,氫離子的濃度相同,CuS不溶而ZnS可溶,說明CuS的溶解度比ZnS的小,D項正確。7C5、F1、F3xx浙江卷 下列說法不正確的是()A儲熱材料是一類重要的能量存儲物質(zhì),單位質(zhì)量的儲熱材料在發(fā)生熔融或結(jié)晶時會吸收或釋放較大的熱量BGe(32號元素)的單晶可以作為光電轉(zhuǎn)換材料用于太陽能電池CBa2濃度較高時危害健康,但BaSO4可服入體內(nèi),作為造影劑用于X射線檢查腸胃道疾病D納米鐵粉可以高效地去除被污染水體中的Pb2、Cu2、Cd2、Hg2等重金屬離子,其本質(zhì)是納米鐵粉對重金屬離子較強的物理吸附7D解析 儲熱材料熔融時吸熱,結(jié)晶時放熱,A項正確;光電轉(zhuǎn)換材料可以將光能轉(zhuǎn)化為電能,B項正確;BaSO4為鋇餐,與胃酸不反應(yīng),C項正確;納米鐵粉與水體中的重金屬離子發(fā)生置換反應(yīng),D項錯誤。10F1 G2xx上海卷 一定條件下,某容器中各微粒在反應(yīng)前后變化的示意圖如下,其中和代表不同元素的原子。圖0關(guān)于此反應(yīng)說法錯誤的是()A一定屬于吸熱反應(yīng)B一定屬于可逆反應(yīng)C一定屬于氧化還原反應(yīng)D一定屬于分解反應(yīng)10A解析 根據(jù)題意,反應(yīng)前后有剩余,該反應(yīng)為可逆反應(yīng),B項正確;反應(yīng)的方程式為22,該反應(yīng)為有單質(zhì)生成的分解反應(yīng),必定屬于氧化還原反應(yīng),C、D項正確;從圖中并不能判斷反應(yīng)的熱效應(yīng),A項錯誤。28F1、F2、F3、G2、G4xx浙江卷 催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生兩個平行反應(yīng),分別生成CH3OH和CO。反應(yīng)的熱化學方程式如下:CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H153.7 kJmol1CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2某實驗室控制CO2和H2初始投料比為12.2,在相同壓強下,經(jīng)過相同反應(yīng)時間測得如下實驗數(shù)據(jù):T(K)催化劑CO2轉(zhuǎn)化率(%)甲醇選擇性(%)543Cat.112.342.3543Cat.210.972.7553Cat.115.339.1553Cat.212.071.6【備注】Cat.1:Cu/ZnO納米棒;Cat.2:Cu/ZnO納米片;甲醇選擇性:轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醛的百分比已知:CO和H2的標準燃燒熱分別為283.0 kJmol1和285.8 kJmol1H2O(l)=H2O(g)H344.0 kJmol1請回答(不考慮溫度對H的影響):(1)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K_;反應(yīng)的H2_kJmol1。(2)有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有_。A使用催化劑Cat.1B使用催化劑Cat.2C降低反應(yīng)溫度D投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度E增大CO2和H2的初始投料比(3)表中實驗數(shù)據(jù)表明,在相同溫度下不同的催化劑對CO2轉(zhuǎn)化成CH3OH的選擇性有顯著的影響,其原因是_。(4)在圖中分別畫出反應(yīng)在無催化劑、有Cat.1和有Cat.2三種情況下“反應(yīng)過程能量”示意圖。圖00(5)研究證實,CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇,則生成甲醇的反應(yīng)發(fā)生在_極,該電極反應(yīng)式是_。28(1)41.2(2)CD(3)表中數(shù)據(jù)表明此時反應(yīng)未達到平衡,不同的催化劑對反應(yīng)的催化能力不同,因而在該時刻下對甲醇選擇性有影響(4)(5)陰CO26H6e=CH3OHH2O解析 (1)根據(jù)反應(yīng)方程式可寫出平衡常數(shù)的表達式;根據(jù)CO、H2的標準燃燒熱可得熱化學方程式為: CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1;:H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1;若設(shè)H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1為反應(yīng),將反應(yīng)可得反應(yīng),故H2285.8 kJmol144 kJmol1(283 kJmol1)41.2 kJmol1。(2)根據(jù)反應(yīng),要提高CO2的轉(zhuǎn)化率,需使得平衡正向移動,而催化劑只能改變反應(yīng)速率,A、B項錯誤;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度平衡正向移動,C項正確;該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),反應(yīng)物濃度同時增大時,相當于增大壓強,平衡正向移動,D項正確;增大CO2和H2的投料比時,相當于增大了CO2 的用量,CO2的轉(zhuǎn)化率降低,E項錯誤。(4)催化劑對平衡移動無影響,故三條曲線的起點和終點相同,但是使用催化劑后能降低反應(yīng)的活化能,由表格中的數(shù)據(jù)可知,Cat.2的催化效果更好,即在圖像上表現(xiàn)為Cat.2對應(yīng)曲線在Cat.1的下方。(5)CO2中C的化合價為4價,CH3OH中C的化合價為2價,CO2得電子后生成CH3OH,發(fā)生還原反應(yīng),為陰極,電解質(zhì)溶液為酸性,所以電極反應(yīng)式為CO26e6H=CH3OHH2O。 F2 反應(yīng)熱的計算與重要的反應(yīng)熱8F1 F2xx江蘇卷 通過以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說法正確的是()太陽光催化分解水制氫:2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H1571.6 kJmol1焦炭與水反應(yīng)制氫:C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H2131.3 kJmol1甲烷與水反應(yīng)制氫:CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H3206.1 kJmol1A反應(yīng)中電能轉(zhuǎn)化為化學能B反應(yīng)為放熱反應(yīng)C反應(yīng)使用催化劑,H3減小D反應(yīng)CH4(g)=C(s)2H2(g)的H74.8 kJmol18D解析 反應(yīng)是光能轉(zhuǎn)化為化學能,A項錯誤;反應(yīng)的焓變?yōu)檎?,屬于吸熱反?yīng),B項錯誤;催化劑只能降低反應(yīng)的活化能,但不會改變反應(yīng)的焓變,C項錯誤;根據(jù)蓋斯定律可知,“反應(yīng)反應(yīng)”得所求的反應(yīng),則焓變H206.1 kJmol1131.3 kJmol174.8 kJmol1,D項正確。10F2、F3、F4、F5、G2xx天津卷 氫能是發(fā)展中的新能源,它的利用包括氫的制備、儲存和應(yīng)用三個環(huán)節(jié)。回答下列問題:(1)與汽油相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點是_(至少答出兩點)。但是氫氣直接燃燒的能量轉(zhuǎn)換率遠低于燃料電池,寫出堿性氫氧燃料電池的負極反應(yīng)式:_。(2)氫氣可用于制備H2O2。已知:H2(g)A(l)=B(l)H1O2(g)B(l)=A(l)H2O2(l)H2其中A、B為有機物,兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng),則H2(g)O2(g)=H2O2(l)的H_0(填“”“”或“”)。(3)在恒溫恒容的密閉容器中,某儲氫反應(yīng):MHx(s)yH2(g)MHx2y(s)Hv(吸氫)(4)利用太陽能直接分解水制氫,是最具吸引力的制氫途徑,其能量轉(zhuǎn)化形式為_。(5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4,同時獲得氫氣:Fe2H2O2OHFeO3H2,工作原理如圖1所示。裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色FeO,鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高,鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知:Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。 圖00電解一段時間后,c(OH)降低的區(qū)域在_(填“陰極室”或“陽極室”)。電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,其原因為_。c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2,任選M、N兩點中的一點,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:_。10(1)污染小;可再生;來源廣;資源豐富;燃燒熱值高(任寫其中2個)H22OH2e=2H2O(2)(3)ac(4)光能轉(zhuǎn)化為化學能(5)陽極室防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低M點:c(OH)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢N點:c(OH)過高,鐵電極上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低解析 (1)氫氣相對于汽油等化石能源,其優(yōu)點有污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高等。(2)由反應(yīng)方程式可看出兩反應(yīng)的S均小于0,又因為兩個反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng),所以兩個反應(yīng)的焓變H1、H2均小于0,由蓋斯定律得HH1H2,故Hv(放氫),故d錯誤。(4)利用太陽能分解水制得氫氣和氧氣,其能量轉(zhuǎn)化形式是光能轉(zhuǎn)化為化學能。(5)依據(jù)裝置及電解原理,其陽極的電極反應(yīng)式為Fe6e8OH=FeO4H2O,陰極的電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2,故c(OH)在陽極區(qū)減小,在陰極區(qū)增大;由已知條件可知,若不及時排出H2,H2會還原FeO使其濃度減小,產(chǎn)率降低。27D3 D4 F2 G2xx全國卷 煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大氣,采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝,回答下列問題:(1)NaClO2的化學名稱為_。(2)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度為323 K,NaClO2溶液濃度為5103molL1 。反應(yīng)一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。離子SOSONOc/(molL1)8.351046.871061.5104離子NOClc/(molL1)1.21053.4103寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式_。增加壓強,NO的轉(zhuǎn)化率_(填“提高”“不變”或“降低”)。隨著吸收反應(yīng)的進行,吸收劑溶液的pH逐漸_(填“增大”“不變”或“減小”)。由實驗結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率_脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是_。(3)在不同溫度下,NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中SO2和NO的平衡分壓pc如圖00所示。圖00由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高,脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均_(填“增大”“不變”或“減小”)。反應(yīng)ClO2SO=2SOCl的平衡常數(shù)K表達式為_。(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到較好的煙氣脫硫效果。從化學平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的優(yōu)點是_。已知下列反應(yīng):SO2(g)2OH(aq)=SO(aq)H2O(l)H1ClO(aq)SO(aq)=SO(aq)Cl(aq)H2CaSO4(s)=Ca2(aq)SO(aq)H3則反應(yīng)SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq)的H_。27(1)亞氯酸鈉(2)4NO3ClO4OH=4NO2H2O3Cl提高減小大于NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高(3)減小(4)形成CaSO4沉淀,促使平衡向產(chǎn)物方向移動,SO2的轉(zhuǎn)化率提高H1H2H3解析 (1)NaClO2中Cl為3價,其酸根對應(yīng)含氧酸HClO2為亞氯酸,故其名稱為亞氯酸鈉。(2)NaClO2溶液脫硝過程,ClO轉(zhuǎn)化為Cl,NO主要轉(zhuǎn)化為NO,則有4NO3ClO4OH=4NO2H2O3Cl。增加壓強,反應(yīng)正向進行,NO的轉(zhuǎn)化率提高。根據(jù)脫硫、脫硝反應(yīng),隨著吸收反應(yīng)的進行,吸收劑溶液由NaClO2溶液轉(zhuǎn)化為NaCl、NaNO3、Na2SO4的混合溶液,pH減小。由實驗結(jié)果可知,SO濃度大于NO濃度,因此脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率,原因還可能是NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高。(3)由圖可知,反應(yīng)溫度升高,SO2和NO的lgpc都減小,則pc增大,說明平衡向逆反應(yīng)方向進行,故平衡常數(shù)減小。反應(yīng)ClO2SO=2SOCl的平衡常數(shù)K。(4)Ca(ClO)2替代NaClO2進行煙氣脫硫,Ca(ClO)2與SO2反應(yīng),生成CaSO4沉淀,平衡向產(chǎn)物方向移動,SO2轉(zhuǎn)化率提高。根據(jù)蓋斯定律,由第一個反應(yīng)第二反應(yīng)第三個反應(yīng),可得SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq),則HH1H2H3。11D4 D5 F2 G4xx四川卷 資源的高效利用對保護環(huán)境、促進經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展具有重要作用。磷尾礦主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3MgCO3 。某研究小組提出了磷尾礦綜合利用的研究方案,制備具有重要工業(yè)用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2,其簡化流程如下:圖00已知:Ca5(PO4)3F在950 不分解;4Ca5(PO4)3F18SiO230C2CaF230CO18CaSiO33P4請回答下列問題:(1)950 煅燒磷尾礦生成氣體的主要成分是_。(2)實驗室過濾所需的玻璃儀器是_。(3)NH4NO3溶液能從磷礦中浸取出Ca2的原因是_。(4)在浸取液中通入NH3,發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是_。(5)工業(yè)上常用磷精礦Ca5(PO4)3F和硫酸反應(yīng)制備磷酸。已知25 ,101 kPa時:CaO(s)H2SO4(l)=CaSO4(s)H2O(l)H271 kJ/mol5CaO(s)3H3PO4(l)HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)5H2O(l)H937 kJ/mol則Ca5(PO4)3F和硫酸反應(yīng)生成磷酸的熱化學方程式是_。(6)在一定條件下CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g),當CO與H2O(g)的起始物質(zhì)的量之比為15,達平衡時,CO轉(zhuǎn)化了。若a kg含Ca5(PO4)3F(相對分子質(zhì)量為504)的質(zhì)量分數(shù)為10%的磷尾礦,在上述過程中有b%的Ca5(PO4)3F轉(zhuǎn)化為P4,將產(chǎn)生的CO與H2O(g)按起始物質(zhì)的量之比13混合,則相同條件下達平衡時能產(chǎn)生H2_kg。11(1)CO2(2)漏斗、燒杯、玻璃棒(3)NH水解使溶液呈酸性,與CaO、Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca2(4)MgSO42NH32H2O=Mg(OH)2(NH4)2SO4(5)Ca5(PO4)3F(s)5H2SO4(l)=5CaSO4(s)3H3PO4(l)HF(g)H418 kJ/mol(6)解析 (1)根據(jù)題給化學工藝流程和信息知磷尾礦主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3MgCO3在950 下煅燒,其中CaCO3和MgCO3分解,生成氣體的主要成分為二氧化碳(CO2)。(2)實驗室過濾所需的玻璃儀器是燒杯、漏斗和玻璃棒。(3)NH4NO3溶液中銨根離子水解呈酸性,H能從磷礦中浸取出Ca2。(4)根據(jù)化學工藝流程判斷浸取液的主要成分為硫酸鎂溶液,通入NH3,發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是MgSO42NH32H2O=Mg(OH)2(NH4)2SO4 。(5)按順序給已知熱化學方程式編號為、,根據(jù)蓋斯定律知目標熱化學方程式由5可得。(6)根據(jù)題給數(shù)據(jù)利用三段式分析。設(shè)CO的起始濃度為1 mol/L,則水蒸氣的起始濃度為5 mol/L。CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始濃度/(mol/L)1500轉(zhuǎn)化濃度/(mol/L) 平衡濃度/(mol/L) 則K1。相同條件下當CO與H2O(g)的起始物質(zhì)的量之比為13,平衡常數(shù)不變,設(shè)轉(zhuǎn)化的CO的濃度為x。CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g),起始濃度/(mol/L)1300轉(zhuǎn)化濃度/(mol/L)xxx x平衡濃度/(mol/L)(1x)(3x)x x則1,解得x mol/L,即達平衡時,CO轉(zhuǎn)化了。轉(zhuǎn)化為P4的Ca5(PO4)3F質(zhì)量為a10%b% kg,根據(jù)反應(yīng)4Ca5(PO4)3F18SiO230C2CaF230CO18CaSiO33P4知生成CO的質(zhì)量為kg,則轉(zhuǎn)化的CO的質(zhì)量m(CO)kg,根據(jù)反應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g),相同條件下達平衡時能產(chǎn)生H2的質(zhì)量m(H2)m(CO) kg。7B3、D4、E2、E5、F2xx天津卷 下表為元素周期表的一部分。碳氮YX硫Z回答下列問題(1)Z元素在周期表中的位置為_。(2)表中元素原子半徑最大的是(寫元素符號)_。(3)下列事實能說明Y元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強的是_;aY單質(zhì)與H2S溶液反應(yīng),溶液變渾濁b在氧化還原反應(yīng)中,1 mol Y單質(zhì)比1 mol S得電子多cY和S兩元素的簡單氫化物受熱分解,前者的分解溫度高(4)X與Z兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1 mol X的最高價化合物,恢復至室溫,放熱687 kJ,已知該化合物的熔、沸點分別為69 和58 ,寫出該反應(yīng)的熱化學方程式:_。(5)碳與鎂形成的1 mol化合物Q與水反應(yīng),生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烴,該烴分子中碳氫質(zhì)量比為91,烴的電子式為_。Q與水反應(yīng)的化學方程式為_。(6)銅與一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反應(yīng),生成的鹽只有硫酸銅,同時生成的兩種氣體均由上表中兩種元素組成,氣體的相對分子質(zhì)量都小于50。為防止污染,將產(chǎn)生的氣體完全轉(zhuǎn)化為最高價含氧酸鹽,消耗1 L 2.2 molL1 NaOH溶液和1 mol O2,則兩種氣體的分子式及物質(zhì)的量分別為_,生成硫酸銅物質(zhì)的量為_。7(1)第三周期第A族(2)Si(3)ac(4)Si(s)2Cl2(g)=SiCl4(l)H687 kJmol1(5) Mg2C34H2O=2Mg(OH)2C3H4(6)NO0.9 mol;NO21.3 mol2 mol解析 根據(jù)元素在周期表中的位置及原子序數(shù)關(guān)系可判斷X為Si,Y為O,Z為Cl。(1)Cl在元素周期表中位于第三周期第A族。(2)在元素周期表中同周期主族元素隨著原子序數(shù)的遞增原子半徑逐漸減小,同主族元素原子半徑自上而下逐漸增大,由此可判斷所給元素中X元素即硅元素原子半徑最大。(3)單質(zhì)的氧化性越強,其元素的非金屬性越強;氫化物的穩(wěn)定性越強,其非金屬性越強;故選ac。(4)單質(zhì)Si和Cl2發(fā)生化合反應(yīng)生成Si的最高價化合物即SiCl4,根據(jù)熔沸點可判斷常溫下SiCl4為液體,根據(jù)題意可寫出熱化學方程式為Si(s)2Cl2(g)=SiCl4(l)H687 kJ/mol。(5)根據(jù)生成的烴分子的碳氫質(zhì)量比為91可推知,碳氫原子個數(shù)比為34,則該烴的分子式為C3H4,即為丙炔,其電子式為;又因為1 mol Q與水反應(yīng)生成2 mol Mg(OH)2和1 mol C3H4,則Q的化學式為Mg2C3,其與水反應(yīng)的化學方程式為Mg2C34H2O=2Mg(OH)2C3H4。(6)銅與硝酸反應(yīng)的氣體產(chǎn)物為NO或NO2或N2O4,但其相對分子質(zhì)量要小于50,則兩種氣體產(chǎn)物為NO和NO2,設(shè)NO的物質(zhì)的量為x,NO2的物質(zhì)的量為y,則依據(jù)原子守恒和得失電子守恒有xy1 L2.2 mol/L2.2 mol和3xy4 mol,解得x0.9 mol,y1.3 mol;因為銅失去的電子的物質(zhì)的量等于硝酸根得到的電子的物質(zhì)的量,也等于NO和NO2失去的電子的物質(zhì)的量(又生成硝酸根),還等于1 mol O2得到的電子的物質(zhì)的量即4 mol,1 mol Cu失去2 mol電子,則需要2 mol Cu失去4 mol 電子生成2 mol Cu2,即生成CuSO4 2 mol。28F1、F2、F3、G2、G4xx浙江卷 催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生兩個平行反應(yīng),分別生成CH3OH和CO。反應(yīng)的熱化學方程式如下:CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H153.7 kJmol1CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2某實驗室控制CO2和H2初始投料比為12.2,在相同壓強下,經(jīng)過相同反應(yīng)時間測得如下實驗數(shù)據(jù):T(K)催化劑CO2轉(zhuǎn)化率(%)甲醇選擇性(%)543Cat.112.342.3543Cat.210.972.7553Cat.115.339.1553Cat.212.071.6【備注】Cat.1:Cu/ZnO納米棒;Cat.2:Cu/ZnO納米片;甲醇選擇性:轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醛的百分比已知:CO和H2的標準燃燒熱分別為283.0 kJmol1和285.8 kJmol1H2O(l)=H2O(g)H344.0 kJmol1請回答(不考慮溫度對H的影響):(1)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K_;反應(yīng)的H2_kJmol1。(2)有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有_。A使用催化劑Cat.1B使用催化劑Cat.2C降低反應(yīng)溫度D投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度E增大CO2和H2的初始投料比(3)表中實驗數(shù)據(jù)表明,在相同溫度下不同的催化劑對CO2轉(zhuǎn)化成CH3OH的選擇性有顯著的影響,其原因是_。(4)在圖中分別畫出反應(yīng)在無催化劑、有Cat.1和有Cat.2三種情況下“反應(yīng)過程能量”示意圖。圖00(5)研究證實,CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇,則生成甲醇的反應(yīng)發(fā)生在_極,該電極反應(yīng)式是_。28(1)41.2(2)CD(3)表中數(shù)據(jù)表明此時反應(yīng)未達到平衡,不同的催化劑對反應(yīng)的催化能力不同,因而在該時刻下對甲醇選擇性有影響(4)(5)陰CO26H6e=CH3OHH2O解析 (1)根據(jù)反應(yīng)方程式可寫出平衡常數(shù)的表達式;根據(jù)CO、H2的標準燃燒熱可得熱化學方程式為: CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1;:H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1;若設(shè)H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1為反應(yīng),將反應(yīng)可得反應(yīng),故H2285.8 kJmol144 kJmol1(283 kJmol1)41.2 kJmol1。(2)根據(jù)反應(yīng),要提高CO2的轉(zhuǎn)化率,需使得平衡正向移動,而催化劑只能改變反應(yīng)速率,A、B項錯誤;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度平衡正向移動,C項正確;該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),反應(yīng)物濃度同時增大時,相當于增大壓強,平衡正向移動,D項正確;增大CO2和H2的投料比時,相當于增大了CO2 的用量,CO2的轉(zhuǎn)化率降低,E項錯誤。(4)催化劑對平衡移動無影響,故三條曲線的起點和終點相同,但是使用催化劑后能降低反應(yīng)的活化能,由表格中的數(shù)據(jù)可知,Cat.2的催化效果更好,即在圖像上表現(xiàn)為Cat.2對應(yīng)曲線在Cat.1的下方。(5)CO2中C的化合價為4價,CH3OH中C的化合價為2價,CO2得電子后生成CH3OH,發(fā)生還原反應(yīng),為陰極,電解質(zhì)溶液為酸性,所以電極反應(yīng)式為CO26e6H=CH3OHH2O。 F3 原電池原理11F3 F4xx全國卷 鋅空氣燃料電池可用作電動車動力電源,電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,反應(yīng)為2ZnO24OH2H2O=2Zn(OH)。下列說法正確的是()A充電時,電解質(zhì)溶液中K向陽極移動B充電時,電解質(zhì)溶液中c(OH)逐漸減小C放電時,負極反應(yīng)為Zn4OH2e=Zn(OH)D放電時,電路中通過2 mol電子,消耗氧氣22.4 L(標準狀況)11C解析 充電時該電池為電解池,電解質(zhì)溶液中陽離子向陰極移動,故K向陰極移動,A項錯誤;充電時的總反應(yīng)為2Zn(OH)=2ZnO24OH2H2O,因此c(OH)逐漸增大,B項錯誤;放電時負極上Zn發(fā)生氧化反應(yīng),負極反應(yīng)為Zn4OH2e=Zn(OH),C項正確;放電時的正極反應(yīng)為O24e2H2O=4OH,電路中通過2 mol電子時,消耗O2 0.5 mol,在標準狀況下的體積為11.2 L,D項錯誤。7F3 H3 A2 H1xx江蘇卷 下列說法正確的是()A氫氧燃料電池工作時,H2在負極上失去電子B0.1 molL1Na2CO3溶液加熱后,溶液的pH減小C常溫常壓下,22.4 L Cl2中含有的分子數(shù)為6.021023個D室溫下,稀釋0.1 molL1CH3COOH溶液,溶液的導電能力增強7A解析 氫氧燃料電池中,H2作為負極,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),A項正確;加熱會促進CO水解,溶液的堿性變強,pH增大,B項錯誤;常溫常壓下,22.4 L Cl2不是1 mol,無法確定其中的分子數(shù),C項錯誤;稀釋CH3COOH溶液時,CH3COOH電離產(chǎn)生的CH3COO和H數(shù)目增加,但CH3COO和H的濃度減小,導電能力減弱,D項錯誤。5F3 F4xx四川卷 某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池。放電時電池的總反應(yīng)為Li1xCoO2LixC6=LiCoO2 C6(x”“”或“”)。(3)在恒溫恒容的密閉容器中,某儲氫反應(yīng):MHx(s)yH2(g)MHx2y(s)Hv(吸氫)(4)利用太陽能直接分解水制氫,是最具吸引力的制氫途徑,其能量轉(zhuǎn)化形式為_。(5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4,同時獲得氫氣:Fe2H2O2OHFeO3H2,工作原理如圖1所示。裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色FeO,鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高,鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知:Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。 圖00 電解一段時間后,c(OH)降低的區(qū)域在_(填“陰極室”或“陽極室”)。電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,其原因為_。c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2,任選M、N兩點中的一點,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:_。10(1)污染??;可再生;來源廣;資源豐富;燃燒熱值高(任寫其中2個)H22OH2e=2H2O(2)(3)ac(4)光能轉(zhuǎn)化為化學能(5)陽極室防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低M點:c(OH)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢N點:c(OH)過高,鐵電極上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低解析 (1)氫氣相對于汽油等化石能源,其優(yōu)點有污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高等。(2)由反應(yīng)方程式可看出兩反應(yīng)的S均小于0,又因為兩個反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng),所以兩個反應(yīng)的焓變H1、H2均小于0,由蓋斯定律得HH1H2,故Hv(放氫),故d錯誤。(4)利用太陽能分解水制得氫氣和氧氣,其能量轉(zhuǎn)化形式是光能轉(zhuǎn)化為化學能。(5)依據(jù)裝置及電解原理,其陽極的電極反應(yīng)式為Fe6e8OH=FeO4H2O,陰極的電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2,故c(OH)在陽極區(qū)減小,在陰極區(qū)增大;由已知條件可知,若不及時排出H2,H2會還原FeO使其濃度減小,產(chǎn)率降低。26C3 F3 J5xx北京卷 用零價鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(NO)已成為環(huán)境修復研究的熱點之一。(1)Fe還原水體中NO的反應(yīng)原理如圖所示。圖00作負極的物質(zhì)是_。正極的電極反應(yīng)式是_。(2)將足量鐵粉投入水體中,經(jīng)24小時測定NO的去除率和pH,結(jié)果如下:初始pHpH2.5pH4.5NO的去除率接近100%50%24小時pH接近中性接近中性鐵的最終物質(zhì)形態(tài)pH4.5時,NO的去除率低。其原因是_。(3)實驗發(fā)現(xiàn):在初始pH4.5的水體中投入足量鐵粉的同時,補充一定量的Fe2可以明顯提高NO的去除率。對Fe2的作用提出兩種假設(shè):.Fe2直接還原NO;.Fe2破壞FeO(OH)氧化層。做對比實驗,結(jié)果如圖所示,可得到的結(jié)論是_。圖00同位素示蹤法證實Fe2能與FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4。結(jié)合該反應(yīng)的離子方程式,解釋加入Fe2提高NO去除率的原因:_。(4)其他條件與(2)相同,經(jīng)1小時測定NO的去除率和pH,結(jié)果如下:初始pHpH2.5pH4.5NO的去除率約10%約3%1小時pH接近中性接近中性與(2)中數(shù)據(jù)對比,解釋(2)中初始pH不同時,NO去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同的原因:_。26(1)FeNO8e10H=NH3H2O(2)FeO(OH)不導電,阻礙電子轉(zhuǎn)移(3)本實驗條件下,F(xiàn)e2不能直接還原NO;在Fe和Fe2共同作用下能提高NO的去除率Fe22FeO(OH)=Fe3O42H, Fe2將不導電的FeO(OH)轉(zhuǎn)化為可導電的Fe3O4,利于電子轉(zhuǎn)移(4)初始pH低時,產(chǎn)生的Fe2充足;初始pH高時,產(chǎn)生的Fe2不足解析 (1)根據(jù)圖示可知,F(xiàn)e失電子,使NO還原為NH,故Fe作負極,結(jié)合電子守恒、電荷守恒和元素守恒寫出正極的電極反應(yīng)式為NO8e10H=NH3H2O。(2)pH越大,F(xiàn)e3越容易水解生成不導電的FeO(OH),在中間阻礙反應(yīng)進行,所以NO去除率低;pH越小,越容易生成疏松、能導電的Fe3O4,所以NO去除率高。(3)從圖中可以看出只加入鐵粉或只加入Fe2,NO的去除率都不如同時加入鐵粉和Fe2,說明不是利用Fe2的還原性直接還原NO,而是由于Fe和Fe2的共同作用。同位素示蹤法證實Fe2能與FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4。該反應(yīng)的離子方程式為Fe22FeO(OH)=Fe3O42H,加入Fe2提高NO去除率的原因是將不導電的FeO(OH)轉(zhuǎn)化為可導電的Fe3O4,增強了導電性,另外生成的H使pH減小,有利于提高NO的去除率。(4)pH越低越容易發(fā)生(3)的反應(yīng),生成更多的Fe2參與反應(yīng)破壞FeO(OH)氧化層,同時使致密的氧化層變疏松,所以pH越低NO的去除率越高。20F3xx江蘇卷 鐵炭混合物(鐵屑和活性炭的混合物)、納米鐵粉均可用于處理水中污染物。(1)鐵炭混合物在水溶液中可形成許多微電池。將含有Cr2O的酸性廢水通過鐵炭混合物,在微電池正極上Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3,其電極反應(yīng)式為_。(2)在相同條件下,測量總質(zhì)量相同、鐵的質(zhì)量分數(shù)不同的鐵炭混合物對水中Cu2和Pb2的去除率,結(jié)果如圖所示。圖00當鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)為0時,也能去除水中少量的Cu2和Pb2,其原因是_。當鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)大于50%時,隨著鐵的質(zhì)量分數(shù)的增加,Cu2和Pb2的去除率不升反降,其主要原因是_。(3)納米鐵粉可用于處理地下水中的污染物。一定條件下,向FeSO4溶液中滴加堿性NaBH4溶液,溶液中BH(B元素的化合價為3)與Fe2反應(yīng)生成納米鐵粉、H2和B(OH),其離子方程式為_。納米鐵粉與水中NO反應(yīng)的離子方程式為4Fe NO10H=4Fe2NH3H2O研究發(fā)現(xiàn),若pH偏低將會導致NO的去除率下降,其原因是_。相同條件下,納米鐵粉去除不同水樣中NO的速率有較大差異(見圖),產(chǎn)生該差異的可能原因是_。圖00含50 mgL1NO的水樣含50 mgL1NO50 mgL1Cu2的水樣20(1)Cr2O14H6e=2Cr37H2O(2)活性炭對Cu2和Pb2有吸附作用鐵的質(zhì)量分數(shù)增加,鐵炭混合物中微電池數(shù)目減少(3)2Fe2BH4OH=2Fe2H2B(OH)納米鐵粉與H反應(yīng)生成H2Cu或Cu2催化納米鐵粉去除NO的反應(yīng)(或形成的FeCu原電池增大納米鐵粉去除NO的反應(yīng)速率) 解析 (1)酸性條件下,Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3,Cr的化合價降低,1 mol Cr2O得到6 mol e,用H平衡電荷,可寫出電極反應(yīng)式。(2)活性炭本身具有吸附作用。當鐵的含量過高時,鐵與炭構(gòu)成的微電池數(shù)目減少,重金屬離子去除率反而減小。(3)Fe2被還原為Fe,BH中H為1價,升至0價,B的化合價沒有變,根據(jù)Fe和H得失電子守恒配平反應(yīng)。若酸性過強,鐵粉會消耗H生成H2,而減少了NO與Fe、H之間的氧化還原反應(yīng)。從圖像知,含有Cu2的水樣中去除NO的速率- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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