高中化学同步练习:必修二6.6化学能转化成电能


高中化学同步练习:必修二6.6化学能转化成电能
一、选择题
1.反应中,还原剂是(  )
A. B. C. D.
2.将SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下两个反应:SO2+2Fe3++2H2O = SO42-+4H++2Fe2+,Cr2O72-+6Fe2++14H+= 2Cr3++6Fe3++7H2O。下列说法正确的是(  )
A.Cr2O72-不能将SO2氧化 B.还原性:Cr3+>Fe2+>SO2
C.氧化性:Cr2O72->Fe3+>SO2 D.两个反应中Fe3+均表现还原性
3.酸性条件下,用进行脱硫处理的原理如下图所示。下列说法中,不正确的是(  )
A.反应1中做氧化剂 B.反应1的产物有
C.反应2中做还原剂 D.反应2中做反应物
4.在实现下列物质的转化过程中,既表现出氧化性,又表现出酸性的是(  )
①②③④
A.②④ B.①③ C.①④ D.②③
5.某汽车尾气处理装置内发生的反应为。下列说法错误的是(  )
A.CO在反应中作还原剂
B.反应说明NO的氧化性强于
C.是氧化产物
D.反应中每消耗,转移的电子数目为
6.下列物质的用途中,不涉及氧化还原反应的是(  )
A.用“84”消毒液杀菌消毒
B.用熟石灰改良酸性土壤
C.用铝和氧化铁的混合物焊接铁轨
D.用过氧化钠做呼吸面具的供氧剂
7.下列物质的性质与用途具有对应关系的是(  )
A.Al 的金属活泼性强,可用于制作铝金属制品
B.S有氧化性,可用于生产SO2
C.Na2SO3具有还原性,可用于废水脱氯(Cl2)
D.NaHCO3受热易分解,可用于制抗酸药物
8.下列反应中既是氧化还原反应,能量变化情况又符合如图的是(  )
A.氢氧化钠与稀盐酸的反应 B.碳和水蒸气的反应
C.和的反应 D.氢气的燃烧反应
9.下列反应既是放热反应,又是氧化还原反应的是(  )
A.铝片与稀硫酸反应
B.灼热的炭与CO2反应
C.与NH4Cl的反应
D.NaOH溶液与盐酸溶液的中和反应
10.在汽车尾气净化装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示:
下列说法不正确的是(  )
A.该转化过程中有3种元素的化合价发生变化
B.NO 和O2必须在催化剂表面才能反应
C.该装置将有毒的NO和CO转化为无毒的CO2和N2
D.该催化转化的总反应方程式为:2NO+O2+4CO4CO2+N2
11.下列反应属于氧化还原反应,且能量变化如图所示的是(  )
A.甲烷的燃烧反应 B.碳与在高温下化合
C.柠檬酸溶解水垢 D.铝与氧化铁高温下反应
12.某原电池的总反应为,该原电池的正确组成是(  )
A. B.
C. D.
13.我国科研人员研制出“”电池。以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,放电时总反应的化学方程式为:。其工作原理如图所示,下列说法不正确的是(  )
A.放电时,电子流向为:钠箔导线
B.放电时,向正极移动
C.放电时,正极的电极反应式为
D.该电池可用溶液做电解质
14.某同学设计了下图所示两个实验装置(图I、图Ⅱ中除连接的铜棒不同外,其他均相同),下列有关说法正确的是(  )
A.图I中锌棒溶解的速率比图Ⅱ的快
B.图I中温度计的示数高于图Ⅱ的示数
C.图I和图Ⅱ中温度计示数相等,且均高于室温
D.图I和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面
15.锂海水电池在航海中有着重要应用,其示意图如图所示,电池反应为2Li+2H2O=2LiOH+H2↑。下列说法不正确的是(  )
A.金属镍作正极
B.金属锂发生氧化反应
C.可将化学能转化为电能
D.电子从锂电极经海水流向镍电极
16.如图为一种氢氧燃料电池的装置示意图,下列说法不正确的是(  )
A.该装置中氧化反应和还原反应在不同区域进行
B.石墨是电极材料
C.O2是正极反应物、H2是负极反应物
D.H2SO4可以传导电子和离子
17.一学生用如图装置研究原电池原理,下列说法错误的是(  )
A.图③中Zn片增重质量与Cu棒减轻质量的比为65∶64
B.图②电子从Zn极经外电路转移到Cu极
C.图①中Cu棒上没有气体产生
D.图②与图③中正极产物的质量比为1∶32时,Zn棒减轻的质量相等
18.将纯锌片和纯铜片按图示方式同时插入同浓度的稀硫酸中,以下叙述正确的是(  )
A.甲中金属表面产生气泡的速率比乙快
B.甲中锌片是负极,乙中铜片是正极
C.两烧杯中溶液的pH均减小
D.甲中向锌片移动
19.海水电池在海洋能源领域备受关注,一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是(  )
A.海水起电解质溶液作用
B.N极仅发生的电极反应:
C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D.该锂-海水电池属于一次电池
20.下列各组的电极材料和电解液,不能组成原电池的是(  )
A.铜片、石墨棒,稀硫酸 B.铜片、石墨棒,硝酸银溶液
C.锌片、铜片,稀盐酸 D.铜片、银片,FeCl3溶液
21.下图是学生搭建的两套装置图,下列说法正确的是(  )
A.两套装置都可将化学能转化为电能
B.电池工作时,锌作正极,电极反应式为
C.电池工作时,电子由锌片流出经过外电路流向铜
D.电池工作时,移向锌片
二、非选择题
22.化学与生活息息相关。请根据你所学知识回答下列问题。
(1)在葡萄酒酸制过程中添加适量二氧化硫不仅能杀菌,还能防止葡萄酒中的一些成分被氧化,起到保质的作用。这是利用了二氧化硫   、能杀菌消毒和   的性质。
(2)一些化工生产以及煤、石油的燃烧都可能生成二氧化硫,若任由其排放会造成大气污染,还可能形成   ,危害地面生物。在煤中加入适量生石灰可有效防止二氧化硫的排放,原因是   (用化学方程式表示)。某化学兴趣小组的同学收集到我市某电厂的尾气,将其   (填操作及现象),说明尾气中无二氧化硫。
(3)为早日实现“碳达峰、碳中和”的目标,我国大力发展光伏发电代替火力发电。光伏电池所用材料是   ;“碳达峰、碳中和”中的“碳”指的是   。北京冬奥会亮相的氢燃料电动汽车是典型的绿色环保车,电池采用碱性电解质,工作时的负极反应方程式为   。
23.氢气是非常重要的化学能源,利用氢气可以实现化学能向热能、电能的直接转化。
(1)已知断开、、需要的能量依次是、、,则在中完全燃烧生成放出的热量为   kJ。能正确表示反应中能量变化的是图   (填“甲”或“乙”)。
(2)和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如下图:
①电极d是   (填“正极”或“负极”),电极c的电极反应式为   。
②若电路中转移电子,则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为   L。
(3)某温度下,向容积固定的密闭容器中充入和,在催化剂作用下发生反应。已知反应进行到时,的物质的量不再发生变化,此时测得的物质的量为。
①反应进行到时,用浓度变化表示的平均反应速率为   ,此时的物质的量为   。
②不能判断该反应达到平衡状态的是   (填字母)。
A. B.容器内气体压强不再变化
C.容器内气体密度不再变化 D.和的物质的量浓度之比为
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】在NaH+H2O═NaOH+H2↑反应中,NaH中H元素的化合价由 1价升高为0,则NaH是还原剂,H2O中H元素的化合价由+1价降低为0,则H2O是氧化剂;
故答案为:A。
【分析】还原剂在反应过程当中所含元素化合价升高。
2.【答案】C
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A.氧化性:Cr2O72->Fe3+>SO2,还原性:Cr3+<Fe2+<SO2,则Cr2O72-能将SO2氧化,A不符合题意;
B.由上述分析可知,还原性:Cr3+<Fe2+<SO2,B不符合题意;
C.由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知氧化性:Cr2O72->Fe3+>SO2,故C符合题意;
D.第一个反应中Fe3+得到电子被还原,表现氧化性;第二个反应中Fe3+为氧化产物,没有表现氧化性,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、根据氧化性强弱确定反应能否发生;
B、根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性分析;
C、根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性分析;
D、根据两个反应中Fe元素的化合价变化分析;
3.【答案】C
【知识点】氧化还原反应;铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A.反应1中,Mn元素的化合价降低,发生还原反应做氧化剂,A不符合题意;
B.反应1产物有H2O,B不符合题意;
C.反应2中,Fe元素化合价化合价降低,发生还原反应,Fe2+做还原产物,C符合题意;
D.反应2中 做反应物,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.化合价降低,发生还原反应做氧化剂;
B.产物的判断;
C.化合价化合价降低,发生还原反应;
D.反应物的判断。
4.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;硝酸的化学性质
【解析】【解答】① 表现出强氧化性,将Cu氧化成Cu2+,生成了盐,体现了的酸性;②C的化合价升高, 只体现了的强氧化性;③将Fe2+氧化为Fe3+,同时生成了盐, 体现了的强氧化性,又体现了浓硫酸的酸性;④Fe化合价不变,生成盐,只体现了浓硫酸的酸性;
故答案为:B
【分析】① 将Cu氧化成Cu2+,生成了盐;②C的化合价升高,只体现了 的强氧化性;③将Fe2+氧化为Fe3+,同时生成了盐④Fe化合价不变,生成盐,只体现了浓硫酸的酸性。
5.【答案】C
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A.根据碳元素的化合价由+2价升高到+4价,CO被氧化,做还原剂,故A不符合题意;
B.根据氧化剂为氧气和NO。而二氧化碳是氧化产物,氧化剂氧化性强于氧化产物氧化性,故B不符合题意;
C.氮气是还原产物,故C符合题意;
D.根据得到过程转移的电子数为8个电子,即可判断消耗1mol氧气即可转移电子数为8NA,故D不符合题意;
故正确答案为C
【分析】根据给出的方程式即可得到一氧化碳未还原剂,氧气和一氧化氮为氧化剂,转移的电子数为8NA,结合选项即可判断。
6.【答案】B
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.“84”消毒液其杀菌消毒原理基于其强氧化性,A项正确
B.用熟石灰改良酸性土壤,是利用其碱性与土壤中酸发生酸碱中和,不涉及氧化还原反应,B项错误;
C.铝和氧化铁高温反应生成铁单质和氧化铝,属于氧化还原反应,C项正确
D.用过氧化钠做呼吸面具的供氧剂,是因其与水和二氧化碳能反应生成氧气,属于氧化还原反应,D项正确;
故答案为:B。
【分析】判断该过程是否涉及氧化还原反应看是否有化合价的变化。
7.【答案】C
【知识点】氧化还原反应;氯气的化学性质;钠的重要化合物
【解析】【解答】A、Al用于制作金属制品,是由于Al的机械性能强,与其活泼性强无关,A不符合题意。
B、S用于生产SO2的过程中,发生氧化反应,体现了S的还原性,B不符合题意。
C、Na2SO3用于废水脱氯的过程中,Na2SO3与Cl2反应生成Na2SO4,体现了Na2SO3的还原性,C符合题意。
D、NaHCO3用于制作抗酸药物,是由于NaHCO3能与酸反应,与其受热易分解的性质无关,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、Al用于制作金属制品,是由于Al的机械性能强。
B、S转化为SO2的过程中体现了S的还原性。
C、Na2SO3用于废水脱氯的过程中,利用了Na2SO3的还原性。
D、NaHCO3用于制作抗酸药物,是由于NaHCO3能与酸反应。
8.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】题中图像,反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应;
A.酸碱中和为放热反应;
B.碳,一氧化碳参与的还原反应都为吸热反应;
C.为吸热反应,但反应前后化合价未发生改变,所以不是氧化还原反应;
D.所有放入燃烧反应皆为放热反应。
故答案为:B.
【分析】化学反应前后化合价发生改变的为氧化还原反应,掌握常见的吸热放热反应。
A.酸碱中和反应为放热反应;
B.碳,一氧化碳参与的还原反应都为吸热反应;
C. 和 为典型的吸热反应;
D.所有放入燃烧反应都是放热反应。
9.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.铝是活泼金属,在与稀硫酸反应时会释放出大量的热,该反应属于氧化还原反应,A选项是正确的;
B. 灼热的炭与CO2反应会化合成为CO,该反应属于吸热反应,不符合题意;
C. 与NH4Cl的反应属于吸热反应,C选项不符合题意;
D.所有的中和反应都属于放热反应,但是中和反应属于复分解反应,复分解反应不属于氧化还原反应,D选项是不符合题意的。
故答案为:A。
【分析】常见的放热反应有:(1)活泼金属与酸或者水的反应;(2)酸碱中和反应;(3)所有的燃烧反应以及缓慢氧化反应;(4)多数的化合反应.
氧化还原反应指的是有电子转移的反应。
10.【答案】B
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A、由分析可知,该反应的化学方程式为: 2NO+O2+4CO4CO2+N2,该反应中,O、N、C元素的化合价发生变化,故A正确;
B、NO不稳定,在空气中也能被氧气氧化为NO2,不一定要在催化剂表面才能反应,故B错误;
C、该装置发生的反应为2NO+O2+4CO4CO2+N2, 将有毒的NO和CO转化为无毒的CO2和N2 ,故C正确;
D、由分析可知, 该催化转化的总反应方程式为:2NO+O2+4CO4CO2+N2 ,故D正确;
故答案为:B。
【分析】由图可知,该反应为NO、O2、CO反应生成CO2、N2,反应的化学方程式为: 2NO+O2+4CO4CO2+N2。
11.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.甲烷燃烧为放热反应,A错误;
B.,属于氧化还原反应,也属于吸热反应,B正确;
C. 柠檬酸溶解水垢 ,属于酸和盐发生的复分解反应,没有化合价的变化。
D. 铝热反应为放热反应也属于氧化还原反应;
【分析】本题主要考察化学反应中氧化还原反应和吸放热反应的判断,由图分析可知E1-E2>0,为吸热反应,需要选出既属于氧化还原反应又属于吸热反应的选项。
A.甲烷燃烧为放热反应;
B.属于氧化还原反应,也属于吸热反应;
C.属于复分解反应;
D.,这个反应叫做铝热反应是放热反应,可以在高温条件下将氧化铁还原为单质铁。
吸放热反应的判断:
(1)根据反应物具有的总能量与生成物具有的总能量之前的关系判断:
反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量,该反应为放热反应。
反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量,该反应为吸热反应。
(2)常见的吸放热反应:
吸热反应:
a.大多数化合相对应的分解反应;
b.一些盐类的水解;
c.电解质的电离;
d.其他的一些反应:如KNO3的溶解等。
放热反应:
a.大多数化合反应;
b.中和反应,(典型的放热反应);
c.活泼性强的金属或其氧化物与酸或水发生的氧化还原反应;
d.常见的燃烧反应;
e.强酸,碱固体的溶解放热。
12.【答案】A
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】
A.一般活动性强的金属作负极,活动性弱的金属或石墨作正极;由于Zn比C活泼,故Zn作负极,C为正极,原电池的总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu,A正确;
B.依据原电池的构成条件必须是能自发的进行氧化还原反应;装置中没有自发的发生氧化还原反应,B错误;
C.由于Fe比Cu活泼,故Fe作负极,Cu为正极,电解质中的Cu2+被还原,总反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,C错误;
D.同B项分析,装置中没有自发的发生氧化还原反应,D错误;
故选A。
【分析】A.一般活动性强的金属作负极,活动性弱的金属或石墨作正极;
B.原电池的构成条件是:1、有两个活泼性不同的电极,2、将电极插入电解质溶液中,3、两电极间构成闭合回路,4、能自发的进行氧化还原反应;
C.注意反应的化学方程式;
D.同B项分析。
13.【答案】D
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.放电时,Na作负极、碳纳米管为正极,电子从负极通过导线流到正极,故电子流向为钠箔导线MWCNT,故A正确;
B.依据原电池“同性相吸”,阳离子移向正极,阴离子移向负极,放电时,Na+向正极移动,故B正确;
C.正极上二氧化碳得电子和钠离子反应生成碳酸钠和C,故电极反应方程式为,故C正确;
D.NaCl溶液中有水,钠会与水反应,该电池不可用NaCl溶液做电解质,故D错误,
故选D。
【分析】A.放电时,电子从负极通过导线流到正极;
B.依据原电池“同性相吸”,阳离子移向正极,阴离子移向负极;
C.放电时,正极得电子,元素化合价降低,发生还原反应;
D.钠会与水反应。
14.【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、图Ⅱ构成原电池,反应速率更快,因此图I中锌棒溶解的速率比图Ⅱ的慢,故A错误;
B、图Ⅰ中为Zn和稀硫酸反应,为放热反应,图Ⅱ中构成原电池,化学能没有全部转化为热能,大多数转化为电能,所以图Ⅰ温度计示数高于图Ⅱ,故B正确;
C、图Ⅱ因构成原电池,大部分化学能转化成电能,温度计的示数低于图Ⅰ,温度计示数不相等,故C错误;
D、图Ⅱ中气泡在Cu表面产生,故D错误;
故答案为:B。
【分析】图Ⅰ为锌和稀硫酸的反应,属于放热反应。图Ⅱ构成原电池,Zn为负极,Cu为正极。
15.【答案】D
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据总反应知:锂失去电子,作负极,则镍是正极,A选项是正确的;
B.金属锂作负极,失去电子,发生氧化反应,B选项是正确的;
C.该装置是原电池,可以将化学能转化为电能,C选项是正确的;
D.电子从负极出发,经导线去往正极,不能流经电解质溶液,D选项是错误的。
故答案为:D。
【分析】原电池的工作原理:在外电路中,由负极失去电子,经过导线到达正极;在内电路中,是阴阳离子实现导电的作用,形成闭合回路,阴离子在电解质溶液中靠近负极,阳离子在电解质溶液中靠近正极。
16.【答案】D
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据图示即可得到形成原电池,氢气在负极反应,氧气在正极反应,氧化还原反应再不同的区域发生,故A不符合题意;
B.根据题意石墨是做电极材料,故B不符合题意;
C.氧气具有氧化性在正极反应,氢气具有还原性在负极反应,故C不符合题意;
D.硫酸在其中做的是电解质离子,起到导电的作用。故D符合题意;
故正确答案为D
【分析】结合图示,根据题意硫酸做电解质,而氢气做为负极反应物,氧气做为正极反应物,石墨做电极材料结合选项即可判断。
17.【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.图③中得到的是原电池,锌做负极,质量减轻,而铜做正极,质量增加,故A符合题意;
B.图②中锌做负极,失去电子发生氧化反应,电子从外电路转向铜极,故B不符合题意;
C.未形成电池,铜不会与酸反应放出气体,故C不符合题意;
D.②和③中构成原电池,②③中锌做负极,铜做正极,②中2mol氢离子在铜极得到电子,消耗锌的质量为65g,③中1mol铜离子得到电子,消耗的锌质量为65g,故质量相等,故D不符合题意;
故答案为A
【分析】根据题意即可知道,①中不形成原电池,而②③中形成原电池,锌做负极失去电子,结合转移的电子量即可得到锌的质量相等,结合选项即可判断。
18.【答案】A
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据题意甲形成原电池,而乙不形成原电池,形成电池加速气泡速率,故A符合题意;
B.甲中锌做负极,乙中铜不做正极,故B不符合题意;
C.两烧杯中的pH均增大,故C不符合题意;
D.甲中氢离子向铜移动,故D不符合题意;
故正确答案为A
【分析】根据题意即可得到甲中形成原电池,锌做负极,铜做正极,氢气在铜极放出,乙中不形成电池,均消耗氢离子,pH均增大,甲中消耗的更快,结合选项即可判断。
19.【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.海水中含有丰富的电解质,如氯化钠等,可作为电解质溶液,故A正确;
B.由分析可知,N为正极,电极反应为,,故B错误;
C.Li的金属活动性较强,易与水反应,玻璃陶瓷的作用是防止Li与水反应,且可以传导离子,故C正确;
D.该电池不能充电,属于一次电池,故D正确。
故选B。
【分析】结合图示可知,锂-海水电池的总反应为;M电极上Li失去电子发生氧化反应,则M为负极,电极反应式为;N为正极,电极反应为 。
20.【答案】A
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】解:A、铜片和稀硫酸不能自发的发生氧化还原反应,所以不能构成原电池,故A符合;
B、两电极的活泼性不同,且铜片与硝酸银溶液能自发的发生氧化还原反应,所以能构成原电池,故B不符合;
C、两金属的活泼性不同,且锌片与稀盐酸能自发的发生氧化还原反应,所以能构成原电池,故C不符合;
D、两金属的活泼性不同,且铜片与氯化铁溶液能自发的发生氧化还原反应,所以能构成原电池,故D不符合;
故选A.
【分析】根据原电池的构成条件判断是否能构成原电池,原电池的构成条件是:1、有两种活泼性不同的金属(或其中一种为非金属导体)作电极;2、电极均插入电解质溶液中;3、两极相互连接(或接触);4、能自发的发生氧化还原反应.
21.【答案】C
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】原电池必须闭合回路,锌失电子在负极发生氧化反应,氢得电子在正极发生还原反应。
A:左边装置不能形成闭合回路,不能形成原电池,故A不符合题意;
B:电池工作时,锌作负极,故B不符合题意;
C:电池工作时,电子由锌片流出经过外电路流向铜, 故C不符合题意;
D:电池工作时,H+移向铜片片,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】原电池形成的条件是:自发发生氧化还原反应、两个活泼性不同的电极、自发发生氧化还原反应、形成闭合回路。
原电池工作原理:负极发生氧化反应,正极发生还原反应,电池工作时,内部阴、阳离子分别流向负极、正极,电子由负极经导线流向正极。
22.【答案】(1)使蛋白质变性;还原性
(2)酸雨;2CaO+2SO2+O2=2CaSO4;将其通入品红溶液中,若品红溶液不褪色,说明尾气中无二氧化硫
(3)硅;二氧化碳;
【知识点】氧化还原反应;二氧化硫的性质;原电池工作原理及应用;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】(1)二氧化硫具有强还原性,不仅可以与食物中的氧化性物质发生氧化还原反应,而且还可以使细菌病毒中的蛋白质变性而失活;
(2)SO2是构成硫酸形酸雨的主要污染物;生石灰属于碱性氧化物,可以与SO2发生反应,生成CaSO3,由于SO2具有漂白性,所以可以用品红溶液来检验SO2;
(3) 光伏电池所用材料是 单晶硅,即硅单质;
碳达峰、碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳;
在工作时,负极失去电子,发生的是氧化反应,即氢气作为燃料来失去电子。
【分析】(1)SO2具有强还原性,是一种强还原剂;
(2)二氧化硫是酸性氧化物,可以与碱性氧化物的氧化钙发生反应得到盐:SO2+CaO=CaSO3;
(3)在燃料电池中,燃料作负极,失去电子,发生氧化反应;氧气作正极,得到电子,发生还原反应。
23.【答案】(1)242;乙
(2)正极;H2-2e-=2H+;22.4
(3)0.16mol/(L min);0.6mol;CD
【知识点】反应热和焓变;电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)1mol氢气(g)与0.5mol氧气(g)中完全燃烧生成1mol水(g),断开 、、需要的能量依次是、、,断开1mol氢气(g)与0.5mol氧气(g)需要的键能为436KJ+0.5x496KJ=684KJ,放出的键能为2x463KJ=926KJ.放出的能量为926KJ-684KJ=242KJ,氢气和氧气反应是放热反应,生成物的能量低于反应物的能量,因此图乙符合要求。
(2)氢气和氧气做燃料电池,氢气被氧化,因此氢气在负极,氧气被还原做正极,因此负极H2-2e=2H+,失去电子作为负极,电极c为正极,氧气得电子,O2+4e+4H+=2H2O,根据计算转移4mol电子可以消耗1mol氧气,体积22.4L。
①d极为正极,电极c为负极,为H2-2e=2H+
②根据电极c为正极,氧气得电子,O2+4e+4H+=2H2O,根据计算转移4mol电子可以消耗1mol氧气,体积22.4L。
(3)根据题意, 某温度下,向容积固定的密闭容器中充入和,在催化剂作用下发生反应。已知反应进行到时,的物质的量不再发生变化, 此反应得到平衡, 此时测得的物质的量为。 利用三段式计算
起始 1mol 3mol 0
变化 0.4mol 1.2mol 0.8mol
平衡 0.6mol 1.8mol 0.8mol
①进行到5min时,用氨气的浓度变化表述平均反应速率为0.8mol/5minx1L=0.16mol/(L.min),此时氮气的物质的量为0.6mol
②化学反应达到平衡的条件是正逆反应速率相等,各组分的物质得量以及浓度不在变化即可
A. 表示的正逆反应速率相等,可以判断平衡,故A不符合题意;
B.该反应系数不相等,气体压强不在变化说明达到平衡,故B不符合题意;
C.根据ρ=m/V,质量不变,体积不变,密度始终不变,不能说明是否达到平衡,故C符合题意;
D.根据反应物投料比与化学计量系数之比始终相等,因此无论是否平衡物质的量浓度之比始终为1;3,故D符合题意;
【分析】(1)根据键能计算即可
(2)根据原电池,负极发生氧化反应,正极发生还原反应结合转移电子数即可计算出氧气的量
(3)根据三段式结合平衡时的数据即可计算,利用平衡时浓度不变判断即可
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:58分
分值分布 客观题(占比) 42.0(72.4%)
主观题(占比) 16.0(27.6%)
题量分布 客观题(占比) 21(91.3%)
主观题(占比) 2(8.7%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
选择题 21(91.3%) 42.0(72.4%)
非选择题 2(8.7%) 16.0(27.6%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (91.3%)
2 容易 (8.7%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 氧化性、还原性强弱的比较 4.0(6.9%) 2,5
2 钠的重要化合物 2.0(3.4%) 7
3 电极反应和电池反应方程式 10.0(17.2%) 17,23
4 二氧化硫的漂白作用 8.0(13.8%) 22
5 吸热反应和放热反应 6.0(10.3%) 8,9,11
6 铁盐和亚铁盐的相互转变 2.0(3.4%) 3
7 氧化还原反应 30.0(51.7%) 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,22
8 二氧化硫的性质 8.0(13.8%) 22
9 原电池工作原理及应用 36.0(62.1%) 12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23
10 化学反应中能量的转化 2.0(3.4%) 11
11 硝酸的化学性质 2.0(3.4%) 4
12 氯气的化学性质 2.0(3.4%) 7
13 反应热和焓变 8.0(13.8%) 23
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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