第1章 化学反应与能量转化 测试题(含解析) 2023-2024高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1

第1章 化学反应与能量转化 测试题
一、选择题
1.“外加电流法”和“牺牲阳极法”均可有效防止铁发生电化学腐蚀。下列说法错误的是
A.两种保护法中都要采用辅助电极 B.利用“外加电流法”时,铁连接电源负极
C.“牺牲阳极法”利用了电解池原理 D.钢铁在潮湿空气中生锈发生了电化学腐蚀
2.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是
A. B.
C. D.
3.电芬顿工艺被认为是一种很有应用前景的高级氧化技术,可用于降解去除废水中的持久性有机污染物,其工作原理如图a所示,工作10min时,Fe2+、H2O2电极产生量(mmol L-1)与电流强度关系如图b所示:
下列说法错误的是
A.电流流动方向:Pt电极→电解质→HMC-3电极
B.Fe3+是该电芬顿工艺的催化剂
C.根据图b可判断合适的电流强度范围为55~60mA
D.若处理9.4g苯酚,理论上消耗标准状况下62.72L氧气
4.我国科学家发现,将纳米级FeF3嵌入电极材料,能大大提高可充电铝离子电池的容量。其中有机离子导体主要含AlxCl,隔膜仅允许含铝元素的微粒通过。工作原理如图所示:
下列说法正确的是
A.若FeF3从电极表面脱落,则电池单位质量释放电量增多
B.为了提高电导效率,左极室采用酸性AlxCl水溶液
C.放电时,AlCl离子可经过隔膜进入右极室中
D.充电时,电池的阳极反应为Al+7AlCl-3e-=4Al2Cl
5.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是
A.电池工作时,向电极A移动,电子由A极经电解质流向B极
B.电极A上参与的电极反应为:
C.反应,每消耗1mol转移6mol电子
D.电极B上发生氧化反应
6.一种成本低、稳定性好的全碱性多硫化物—空气液流二次电池工作时,原理如图所示。下列说法正确的是
A.连接负载时,电极A为正极
B.膜a为阴离子交换膜,膜b为阳离子交换膜
C.连接负载时,负极区的电极反应式为:S-2e-=S
D.连接电源时,电路中每通过2NA个电子,生成NaOH的质量为80g
7.银器日久表面因生成Ag2S而逐渐变黑。利用原电池原理处理的方法是在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色褪去。下列说法正确的是
A.铝作正极,银作负极
B.负极上发生还原反应
C.Ag2S在正极得到电子
D.工作时电能转化为化学能
8.如图表示甲、乙、丙三个过程的能量变化(其中、、HI均为气态)。下列有关说法正确的是
A.分子形成2H放出436kJ的能量
B.反应
C.由上图所给数据,无法计算出图中的“?”
D.分子的化学性质比I原子的活泼
9.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可见
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中,热能转化为产物内部的能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.同种物质的状态不同,具有的能量相同
10.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为: kJ/mol,分别向1L 0.5mol/L的NaOH溶液中加入:①稀醋酸;②浓硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应时热效应分别为、、,它们的关系正确的是
A. B.
C. D.
11.电解溶液时,所用的阳极为铜,而阴极为碳棒,则实验过程中会出现的情况是
A.溶液中的浓度保持不变 B.溶液中的浓度上升
C.在阳极上析出 D.在阴极上析出
12.下列装置(或过程)能实现化学能转化为电能的是
A.碱性锌锰干电池 B.电动车充电 C.太阳能电池 D.风力发电
A.A B.B C.C D.D
13.利用库仑测硫仪测定气体中SO2的体积分数,其原理如图所示。待测气体进入电解池后,SO2将I还原,测硫仪便自动电解,溶液中保持不变。若有标准状况下VmL气体通入电解池(其它气体不反应),反应结束后消耗x库仑电量(已知:电解转移1mol电子所消耗的电量为96500库仑)。下列说法正确的是
A.M接电源的负极 B.阳极反应式为2H++2e-=H2↑
C.反应结束后溶液的pH增大 D.混合气体中SO2的体积分数为×100%
14.碳酸二甲酯[]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。以液态和气体为原料,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A.左室电极与直流电源正极相连
B.H+由右室通过质子交换膜向左室移动
C.左室电极上发生的电极反应为
D.电解过程中,阴极和阳极消耗气体的物质的量之比为
15.用特殊电极材料制作的新型二次电池在放电时发生如图所示的电极反应。下列说法错误的是
A.A为原电池的正极
B.该电池对缓解能源危机具有重要意义
C.电子由A极经导线流向B极
D.B极上发生的电极反应为
二、填空题
16.结合下图完成填空
(1)在铜锌原电池中,以稀硫酸为电解质溶液,锌为负极,电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”),电极反应式为 。
(2)铜为正极,电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”),电极反应式是 。
(3)该原电池的总反应式为: (离子方程式表示)。
17.用石墨作电极电解下列溶液
①稀H2SO4②K2SO4溶液 ③NaCl溶液 ④CuSO4溶液 ⑤KOH溶液
(1)阴极、阳极都有气体产生,且体积比(相同条件下)为2∶1的是(填序号) 。
(2)阴极、阳极都有气体产生,其中溶液pH变大的是 。(填序号)
(3)一个电极析出金属,一个电极逸出气体,且溶液pH明显减小的是 (填序号),其总反应的化学方程式是 。
18.完成下列问题。
(1)①体积和浓度均为的硝酸和NaOH溶液(起始温度相同)混合时,测得混合溶液的温度与时间的关系如图所示,已知硝酸和NaOH溶液的密度均为,混合溶液的比热容为。由实验数据可计算出该反应的中和热为 (结果保留1位小数)。
②在一定条件下,将气体和32g氧气通入密闭容器中反应生成气体,达到平衡时,共放出热量78.64kJ,已知在此条件下转化率为80%,则该反应的热化学方程式为: 。
(2)某氢氧燃料电池以熔融态的碳酸盐为电解质,其中参与电极反应。工作时负极的电极反应为。如图所示,根据相关信息回答下列问题:
①正极的电极反应为 。
②当甲池中A电极理论上消耗的体积为448mL(标准状况)时,乙池中C、D两电极质量变化量之差为 g。
(3)如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。
①写出甲装置中通入氧气一极的电极反应方程式 。
②乙装置中Fe电极为 极,写出该装置中的总反应化学方程式 。
(4)以Fe为阳极,Pt为阴极,对足量的溶液进行电解,一段时间后得到沉淀,此间共消耗水的质量为 。
19.(1)已知PCl3的熔点、沸点分别为-93.6℃和76.1℃,PCl5的熔点为167℃。常温常压下,PCl3与Cl2反应生成0.5molPCl5时放出热量61.9kJ,该反应的热化学方程式为 。
(2)某化学研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2)作脱硫剂,既可脱除燃煤尾气中SO2,又可制得电池材料MnO2。
已知:25℃、101kPa时,Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)△H1=-520kJ/mol
S(s)+O2(g)=SO2(g)△H2=-297kJ/mol
Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s)△H3=-1065kJ/mol
则MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s)的△H= kJ/mol
(3)白磷与氧气可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—Pa kJ/mol,P—Ob kJ/mol,P=Oc kJ/mol,O=Od kJ/mol。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是 。
A.(6a+5d-4c-12b) kJ/mol B.(4c+12b-6a-5d) kJ/mol
C.(4c+12b-4a-5d) kJ/mol D.(4a+5d-4c-12b) kJ/mol
20.(1)使Br2(g)和H2O(g)在1500℃时与焦炭反应,生成HBr和CO2,当有1 mol Br2(g)参与反应时释放出125 kJ热量,写出该反应的热化学方程式: 。
(2)18 g葡萄糖(C6H12O6)与适量O2反应,生成CO2和液态水,放出280.4 kJ热量。葡萄糖燃烧的热化学方程式为 。
(3)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101 kPa下,已知该反应每消耗1 mol CuCl(s),放热44.4 kJ,该反应的热化学方程式是 。
(4)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和液态水,已知室温下2g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为 。
21.回答下列问题:
(1)图中各容器中盛有相同浓度的稀硫酸,铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 。
(2)某兴趣小组的同学以甲醇燃料电池为电源研究有关电化学的问题。
①甲池中,通入甲醇一极的电极反应式为 。
②乙池中,A极(石墨)电极的电极反应式为 。
③丙池中,通电前C、D两电极的质量相同,通电一段时间后。
a.C电极的电极反应式为 ,溶液中c(Ag+)将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
b.两极的质量相差17.28g,则甲池中消耗O2的体积为 mL(标准状况下)。
丁池中,利用离子交换膜控制电解液中c(OH-)来制备纳米Cu2O,离子交换膜为阴离子交换膜。
a.Ti电极的电极反应式为 ,其附近溶液的碱性将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
b.Cu电极的电极反应式为 。
22.Ⅰ中和热的测定:测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。
(1)仪器a的名称为 ,实验中还需要用到的玻璃仪器是 。
(2)用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行上述实验,测得的中和热数值会偏小,原因为 。
Ⅱ.在试管中进行溶液间反应时,同学们无法观察到转化为,于是又设计了如下实验(电压表读数:)。
装置 步骤 电压表读数
ⅰ.如图连接装置并加入试剂,闭合K a
ⅱ.向B中滴入,至沉淀完全 b
ⅲ.再向B中投入一定量 c
ⅳ.重复ⅰ,再向B中加入与ⅲ等量 a
注:其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关。
(3)步骤ⅰ中,B中石墨上的电极反应式是 。
(4)结合信息,解释实验步骤ⅳ中的原因 。
(5)能说明转化为的实验现象是 。
【参考答案】
一、选择题
1.C
解析:A.“外加电流法”采用辅助电极作阳极,“牺牲阳极法”采用辅助电极作负极,故都要采用辅助电极,A正确;
B.利用“外加电流法”时,铁连接电源负极,作阴极,被保护,B正确;
C.“牺牲阳极法”利用了原电池原理,C错误;
D.钢铁在潮湿空气中会形成原电池,故生锈发生了电化学腐蚀,D正确;
故选C。
2.A
解析:钢铁发生吸氧腐蚀时,Fe作负极,C作正极,溶解氧气的水膜作电解质溶液;负极的电极反应式为2Fe-4e- =2Fe2+,正极的电极反应式为O2+2H2O +4e-=4OH-,故选A。
3.C
【分析】电极上氧气、铁离子发生还原反应,为阴极,则电极为阳极;
解析:A.由分析可知,电极为阴极,则电极为阳极,电流流动方向:电极→电解质→电极,故A正确;
B.转化为亚铁离子,亚铁离子和过氧化氢生成羟基自由基和铁离子,铁离子在反应前后没有改变,是该电芬顿工艺的催化剂,故B正确;
C.过量的过氧化氢会氧化亚铁离子,导致生成的羟基自由基减少,使得降解去除废水中的持久性有机污染物的效率下降,故据图b可判断合适的电流强度范围为40mA左右,C错误;
D.反应中氧气转化为过氧化氢,苯酚转化为二氧化碳,0.1mol的苯酚发生反应,要消耗2.8mol的·OH,而2.8mol的·OH需要2.8mol的过氧化氢,也就对应2.8mol的氧气,因此氧气在标准状况下的体积为62.72L,D正确;
选C。
4.C
【分析】根据图中电子流动方向知铝电极为负极,嵌入电极是正极,工作时,铝单质失去电子生成,再与结合生成,电极反应式为;
解析:A.“将纳米级嵌入电极材料,能大大提高可充电铝离子电池的容量”,若从电极表面脱落,电池容量减小,则电池单位质量释放电量减少,A错误;
B.把左极室的有机离子导体改成水溶液后,会使左极室溶液中的离子总浓度减小,导致电导效率下降,B错误;
C.放电时,左边电极为正极,右边电极为负极,阴离子向负极移动,结合分析可知右边负极需要消耗,故离子经过隔膜进入右极室中,C正确;
D.电池充电时为电解池装置,电池的负极与外接电源负极相连为阴极,电极反应为放电时正极反应的逆过程,反应为,D错误;
故选C。
5.C
【分析】甲烷和水经催化重整生成CO和H2,反应中C元素化合价由-4价升高到+2价,H元素化合价由+1价降低到0价,反应,原电池工作时,A电极上CO和H2被氧化生成二氧化碳和水,则A电极为负极,B电极为正极,正极上氧气得电子生成,电极反应为O2+2CO2+4e-=2,以此解答该题。
解析:A.原电池工作时,阴离子移向负极A,即向A电极移动,但电子不能进入溶液,故A错误;
B.电极A上参与的电极反应为:,故B错误;
C.反应中,C元素化合价由-4价升高到+2价,H元素化合价由+1价降低到0价,反应中转移6e-,即每消耗1molCH4转移6mol电子,故C正确;
D.B电极为正极,正极上氧气得电子发生还原反应,故D错误;
故选C。
6.C
解析:A.根据图示,连接负载时,A电极发生反应 ,A电极发生氧化反应,电极A为负极,故A错误;
B.根据图示,电池工作时,膜a、膜b之间生成NaOH,膜a为阳离子交换膜,膜b为阴离子交换膜,故B错误;
C.根据图示,连接负载时,A电极发生氧化反应,电极A为负极,负极区的电极反应式为:S-2e-=S,故C正确;
D.连接电源时,电路中每通过2NA个电子,有2molNa+通过膜a进入阴极区,2molOH-通过膜b进入阳极区,所以消耗NaOH的质量为80g,故D错误;
选C。
7.C
解析:A.利用原电池原理处理,铝活动性较强做负极,银活动性较弱做正极,A错误;
B.负极上铝失去电子,化合价升高,发生氧化反应,B错误;
C.Ag2S在正极得到电子,银元素化合价降低,发生还原反应生成银,C正确;
D.工作时原电池把化学能转化为电能,D错误;
故选C。
8.C
解析:A.分子形成2molH吸收436kJ的能量,A项错误;
B.HI为气态,反应 ,B项错误;
C.图中没有提供断裂H—I所需的能量,无法计算乙过程的能量变化,C项正确;
D.分子的能量比I原子低,所以分子的化学性质比I原子差,D项错误;
故选C。
9.B
解析:A.醋酸逐渐凝固,说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低,即NH4HCO3与盐酸的反应为吸热反应,故A错误;
B.该反应为吸热反应,吸收的热量转化为产物内部的能量,故B正确;
C.该反应为吸热反应,生成物的总能量高于反应物的总能量,故C错误;
D.同种物质的状态不同,具有的能量也不同,如气态的水和液态水都是水,但是两者具有的能量不同,故D错误;
答案选B。
10.D
解析:等物质的量的NaOH与稀CH3COOH、浓H2SO4、稀HNO3恰好反应生成等物质的量的水,若不考虑物质的溶解热和弱电解质电离吸热,应放出相同的热量,但在实际反应中,浓H2SO4溶解放热,CH3COOH是弱电解质,电离要吸热,且放热越多,ΔH越小,则ΔH1>ΔH3>ΔH2;
故选D。
11.A
【分析】电解CuSO4溶液时,所用的阳极为铜,则阳极反应式 为Cu- 2e-= Cu2+;阴极为碳棒,则阴极反应式 为Cu2+ + 2e- = Cu。
解析:A.由上述分析可知,阳极反应式为Cu- 2e-= Cu2+,阴极反应式为Cu2+ + 2e- = Cu,则溶液中Cu2+浓度保持不变,故A正确;
B.由上述分析可知,溶液中氢离子浓度不变,故B错误;
C.阳极反应式为Cu- 2e-= Cu2+,不会析出氧气,故C错误;
D.阴极反应式为Cu2+ + 2e- = Cu,不会析出氢气,故D错误;
故选A。
12.A
解析:A.碱性锌锰干电池属于原电池,是将化学能转化为电能,A正确;
B.电动车充电是将电能转化为化学能,B错误;
C.太阳能电池是将太阳能转化为电能,C错误;
D.风力发电是将风能转化为电能,D错误;
故答案为:A。
13.D
【分析】由图可知,在M电极I-变成了I3-离子,化合价升高,则M电极为阳极,N电极为阴极,以此解题。
解析:A.由分析可知,M电极为阳极,M接电源的正极,A错误;
B.由分析可知,阳极反应式为3I--2e-= I3-,B错误;
C.二氧化硫在电解池中与溶液中I3-反应,离子方程式为,此时转移2个电子,同时生成4个氢离子,而在阴极转移2个电子消耗2个氢离子,则溶液中氢离子浓度增大,pH减小,C错误;
D.由硫原子守恒和可得如下关系:,电解消耗的电量为x库仑,则二氧化硫的体积分数为,D正确;
故选D。
14.B
【分析】该装置有外接电源,为电解池,由图可知O2得电子生成H2O,则右侧为阴极,与电源负极相接,阳极产生的H+通过质子交换移向阴极,氧气在阴极得电子、与H+结合生成水,阴极电极反应为,左侧为阳极,与电源正极相接,甲醇和CO在阳极反应生成碳酸二甲酯,阳极反应为。
解析:A.由上述分析可知,左侧为阳极,与电源正极相连,故A正确;
B.阳极产生的H+通过质子交换移向阴极,即向右室移动,故B错误;
C.由上述分析可知,左室为阳极,电极反应式为,故C正确;
D.常温常压下甲醇是液体,根据转移电子守恒可知:,则电解池阴极和阳极消耗气体的物质的量之比为1:2,故D正确;
答案选B。
15.C
解析:A.根据图中的移动方向可知,A为原电池的正极,电子由负极经导线流向正极,A项正确;
B.电极产物有CO、,二者均具有可燃性,重要的燃料,B项正确;
C.电子由B极经导线流向A极, C项错误;
D.由于电解质提供碱性条件,故B极上发生的电极反应为,D项正确;
答案选C。
二、填空题
16.(1)氧化 Zn-2e-=Zn2+
(2)还原 2H++2e-=H2↑
(3)Zn+2H+=Zn2++H2↑
【分析】在铜锌原电池中,以稀硫酸为电解质溶液,该原电池的总反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑,锌失去电子,作负极,铜作正极,据此分析解答。
解析:(1)锌为负极,电极上发生的是氧化反应,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+。
(2)铜为正极,电极上发生的是还原反应,电极反应式是2H++2e-=H2↑。
(3)该原电池的总反应式为Zn+2H+=Zn2++H2↑。
17. ①②⑤ ③⑤ ④ 2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑
解析:用石墨作电极电解下列溶液(1)电解水型的有含氧酸、强碱和活泼金属的含氧酸盐溶液,如①稀H2SO4、②K2SO4溶液、⑤KOH溶液。电解时阴极产生氢气,阳极产生氧气,且体积比(相同条件下)为2∶1,答案选①②⑤;(2) 电解③NaCl溶液阴极产生氢气,阳极产生氯气,同时生成氢氧化钠,溶液pH变大;电解⑤KOH溶液为电解水型,阴极产生氢气,阳极产生氧气,水消耗了,氢氧化钠的浓度增大,溶液pH变大;答案选③⑤;(3) 电解④CuSO4溶液,属于放氧生酸型,阴极析出金属铜,阳极逸出氧气,且氢氧根离子消耗,氢离子浓度增大,溶液pH明显减小,电极总反应的化学方程式是:2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑。
18.(1) -58.5
(2) 1.28
(3) 阴
(4)180
解析:(1)①根据图示,氢氧化钠溶液和硝酸恰好反应时,溶液温度由24.5℃升高至31.5℃,反应放热×50g×(31.5-24.5) ℃=1463J=1.463kJ,反应生成水的物质的量为,由实验数据可计算出该反应的中和热=;
②气体和32g氧气的物质的量分别是1mol、1mol,在一定条件下,将气体和32g氧气通入密闭容器中反应生成气体,达到平衡时,共放出热量78.64kJ,已知在此条件下转化率为80%,则1molSO2完全反应放出的热量为,则该反应的热化学方程式为。
(2)①正极氧气得电子生成碳酸根离子,正极的电极反应为 。
②A是负极,发生反应,当甲池中A电极理论上消耗的体积为448mL(标准状况)时转移电子,乙池中C是阳极,反应生成氧气, D是阴极,发生反应,转移0.04mol电子生成0.02molCu,生成Cu的质量为0.02mol×64g/mol=1.28g,两电极质量变化量之差为1.28g。
(3)①甲装置中氧气得电子生成氢氧根离子,通入氧气一极的电极反应方程式。
②乙装置为电解池, Fe电极与电源负极相连,Fe为阴极,乙装置用惰性电极电解饱和食盐水生成氢气、氯气、氢氧化钠,总反应化学方程式为 。
(4)以Fe为阳极,Pt为阴极,对足量的溶液进行电解,阴极生成氢气,阳极生成Fe2+,一段时间后得到沉淀,根据Te元素守恒,阳极生成4molFe2+,根据得失电子守恒,阴极生成4molH2,根据H元素守恒,此间共消耗水的物质的量为,消耗水质量为10mol×18g/mol=180g。
19. PCl3(l)+Cl2(g)=PCl5(s)H=-123.8kJ/mol -248 A
【分析】(1) 常温常压下,PCl3与Cl2反应生成0.5molPCl5时放出热量61.9kJ,则PCl3与气体Cl2反应生成1mol PCl5,放出热量123.8kJ,据此书写反应的热化学方程式;
(2)根据盖斯定律分析解答;
(3)根据反应热△H=反应物总键能-生成物总键能计算。
解析:(1) 常温常压下,PCl3与Cl2反应生成0.5molPCl5时放出热量61.9kJ,则PCl3与气体Cl2反应生成1mol PCl5,放出热量123.8kJ,则热化学方程式为PCl3(l)+Cl2 (g)═PCl5 (s) △H=-123.8 kJ/mol,故答案为:PCl3(l)+Cl2 (g)═PCl5 (s) △H=-123.8 kJ/mol;
(2)①Mn(s)+O2(g)═MnO2(s) △H=-520 kJ/mol,②S(s)+O2(g)═SO2(g) △H=-297 kJ/mol,③Mn(s)+S(s)+2O2(g)═MnSO4(s) △H=-1065 kJ/mol,根据盖斯定律,将③-②-①可得:MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) △H=-248kJ/mol,故答案为: -248;
(3)各化学键键能为P—Pa kJ/mol,P—Ob kJ/mol,P=Oc kJ/mol,O=Od kJ/mol。反应热△H=反应物总键能-生成物总键能,所以反应P4+5O2=P4O10的反应热△H=6a kJ/mol +5d kJ/mol -(4c kJ/mol +12b kJ/mol)=(6a+5d-4c-12b) kJ/mol,故选A。
【点睛】本题的易错点为(3),要注意1个P4分子含有6个P—P,1个P4O10含有12个P—O和4个P=O。
20.2Br2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HBr(g)+CO2(g) △H=-250 kJ/mol C6H12O6(s)+6O2(g)=6H2O(l)+6CO2(g) △H=-2804 kJ/mol 4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s) △H=-177.6 kJ/mol SiH4(g)+2O2(g)═SiO2(s)+2H2O(l) △H=-1427.2 kJ/mol
解析:(1)1molBr2参与反应时释放出125kJ热量,则反应2Br2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HBr(g)+CO2(g)会放出250kJ的热量,即2Br2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HBr(g)+CO2(g) △H=-250 kJ/mol,故答案为:2Br2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HBr(g)+CO2(g) △H=-250 kJ/mol;
(2)n(C6H12O6)==0.1mol,则1molC6H12O6燃烧放出的热量为:280.4 kJ=2804 kJ,则热化学方程式为:C6H12O6(s)+6O2(g)=6H2O(l)+6CO2(g) △H=-2804 kJ/mol,故答案为:C6H12O6(s)+6O2(g)=6H2O(l)+6CO2(g) △H=-2804 kJ/mol;
(3)该反应每消耗1mol CuCl(s),放热44.4kJ,消耗4mol CuCl(s),则放热44.4kJ×4=177.6kJ,根据热化学方程式的书写方法,可以写出该反应的热化学方程式为4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s) △H=-177.6kJ/mol,故答案为:4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s) △H=-177.6kJ/mol;
(4)2g SiH4的物质的量为mol,放出89.2kJ的热量,则1mol甲硅烷完全燃烧放出的热量为89.2kJ×16=1427.2 kJ,故热化学方程式为SiH4(g)+2O2(g)═SiO2(s)+2H2O(l) △H=-1427.2 kJ/mol,故答案为:SiH4(g)+2O2(g)═SiO2(s)+2H2O(l) △H=-1427.2 kJ/mol。
21.(1)④③②①
(2)CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O 2Cl--2e-=Cl2↑ Ag-e-=Ag+ 不变 448 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 增大 2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
解析:(1)金属在同一电解质溶液中:电解引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。因此④中Fe做电解池的阳极,腐蚀最快;②中Sn、Fe构成原电池,Fe比Sn更活泼,铁做负极被氧化腐蚀;①中Fe仅发生化学腐蚀;③中Zn、Fe构成原电池,Zn比Fe更活泼,Fe做正极被保护。
(2)①由图可知,甲池为燃料电池,乙池和丙池分别为电解池,甲左Pt电极为负极,电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O;
②乙池为电解池,与原电池正极相连的石墨电极为阴极,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑;
③a.丙装置为电镀池,阳极反应式为Ag-e-=Ag+,阴极反应式为Ag++ e-=Ag,根据电子守恒可知,溶液中c(Ag+)不变;
b.电路中转移电子为x,阳极反应式为Ag-e-=Ag+,阴极反应式为Ag++ e-=Ag,开始时两极的质量相等,电解一段时间后两极的质量相差17.28g,则108x+108x=17.28g,解得x=0.08mol,原电池中正极反应为,根据电子守恒可知,,标准状况下。
④a.丁池为电解法制备Cu2O装置,Cu作阳极,Ti作阴极,阴极上H2O得电子生成H2,阴极反应为,则Ti电极附件溶液的碱性将增大;
b. 丁池为电解法制备Cu2O装置,Cu作阳极,Ti作阴极,阳极上Cu失电子生成Cu2O,阳极反应式为:。
22.(1)(环形)玻璃搅拌器 量筒
(2)是弱电解质,电离要吸热,导致最终放热减少
(3)
(4)由于生成沉淀使B的溶液中减小(还原性减弱)
(5)步骤ⅳ的电压与步骤i相等,且
解析:(1)如图,a为环形玻璃搅拌棒;实验中需要用到量筒量取溶液体积,故填形玻璃搅拌棒;量筒;
(2)用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行上述实验,因为氨水是弱电解质,电离吸热,导致放出的热量偏少,测得的中和热数值会偏小,故填是弱电解质,电离要吸热,导致最终放热减少;
(3)步骤i中,加入试剂,闭合K,A中石墨电极为正极,电极反应式为,为正极,则B中石墨电极作负极,电极反应式为,故填;
(4)根据题意,其他条件不变时,①参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;②离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关,B中加入,发生反应,由于生成沉淀使B的溶液中减小(还原性减弱),电压降低,所以a>b,故填由于生成沉淀使B的溶液中减小(还原性减弱);
(5)根据实验可知,步骤ⅳ表明本身对电压没有影响,向含有AgI的沉淀中加入NaCl后,电压升高,说明发生了反应,浓度增大,还原性增强,电压增大,故填步骤ⅳ的电压与步骤i相等,且

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