2019年高中化學(xué) 專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化專題歸納提升 蘇教版選修4電化學(xué)電解反應(yīng)與能量變化金屬的腐蝕與防護(hù))學(xué)習(xí)原電池和電解池的方法與規(guī)律1.重視基礎(chǔ)，形成知識規(guī)律(1)原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律若無外接電源，可能是原電池，然后依據(jù)原電池的形成條件分析判定，主要思路是“三看”：先看電極：兩極為導(dǎo)體且活潑性不同；再看溶液：兩極插入電解質(zhì)溶液中；后看回路：形成閉合回路或兩電極接觸。若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池。當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬陽離子相同則為電鍍池，其余情況為電解池。(2)以惰性電極電解水溶液，分析電解反應(yīng)的一般方法步驟分析電解質(zhì)水溶液的組成，找全離子并分為陰、陽離子兩組；分別對陰、陽離子排出放電順序，寫出兩極上的電極反應(yīng)式；合并兩個電極反應(yīng)式，得出電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式或離子方程式。(3)電解有關(guān)計算的方法規(guī)律有關(guān)電解的計算通常是求電解后某產(chǎn)物質(zhì)量、氣體的體積、某元素的化合價以及溶液的pH、物質(zhì)的量濃度等。解答此類題的方法有兩種：一是根據(jù)電解方程式或電極反應(yīng)式列比例式求解；二是利用各電極、線路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目守恒求解。2抓住關(guān)鍵，把握實(shí)質(zhì)無論是一個基本概念、基本原理的理解，還是一個基本模型的分析、基本反應(yīng)式的書寫等，要提綱挈領(lǐng)地抓住其關(guān)鍵內(nèi)容，比如電解概念的中心詞有：電流、電解質(zhì)、氧化還原反應(yīng)、陰陽極等，它告訴我們：必須有外加電源，這是與原電池的最大區(qū)別；要有電解質(zhì)做介質(zhì)或參與反應(yīng)；一定要是氧化還原反應(yīng)情況(這也是電解原理的核心內(nèi)容)，其他如發(fā)生中和反應(yīng)等的物質(zhì)就不能構(gòu)成電解池的條件；電極名稱與原電池有區(qū)別。這樣來理解問題，既能加深印象，又容易把握實(shí)質(zhì)。3應(yīng)用對比，發(fā)現(xiàn)異同對比是深化理解的“良藥”，是化學(xué)學(xué)科一種重要的學(xué)習(xí)方法?？梢詫⒂新?lián)系或易混淆的知識放在一起比較，如電解知識與原電池知識、電解池與電鍍池等；也可以將形似而質(zhì)異或形異而質(zhì)似的習(xí)題放在一起比較分析，以此來加深對知識的理解。4善于總結(jié)，注意歸納將須記憶的東西濃縮的越多，提煉的越精簡，就越容易記住。本單元可以歸納的知識還是比較多的。如用惰性電極電解酸、堿、鹽溶液，就可以分為電解水型(例NaOH)、電解電解質(zhì)型(如CuCl2)、放H2生堿型(如NaCl)、放O2生酸型(如CuSO4)等。又如電極名稱與電極反應(yīng)的關(guān)系可以用四個字概括：陽氧，陰還；實(shí)際上只需記“陽氧”兩個字就可以了，其他的可以推理。再如電解的計算是本單元的一個重點(diǎn)應(yīng)用問題，其常用的解題方法可以歸結(jié)為兩種：一是根據(jù)電解方程式或電極反應(yīng)式列比例求解；二是利用各電極、線路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目守恒列等式求解(此法較為簡便)。如圖是一個化學(xué)過程的示意圖。已知甲池的總反應(yīng)式為：(1)請回答圖中甲、乙池的名稱。甲池是_裝置。乙池是_裝置。(2)請回答下列電極的名稱：A(石墨)電極的名稱是_。(3)寫出電極反應(yīng)式：通入CH3OH的電極的電極反應(yīng)式是_，B(Ag)電極的電極反應(yīng)式為_。(4)乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(5)當(dāng)乙池中B(Ag)極的質(zhì)量增加5.40 g時，甲池中理論上消耗O2_mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)；此時丙池某電極析出1.60 g某金屬，則丙池的某鹽溶液可能是_(填序號)。AMgSO4BCuSO4CNa2SO4DAgNO3【解析】(2)CH3OH與O2反應(yīng)，O2得電子生成OH，作為正極。與通O2一極相連的A電極則為陽極。(3)甲池中的正極反應(yīng)式為：O22H2O4e=4OH，用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式，即得負(fù)極反應(yīng)式。(4)乙池為電解AgNO3溶液的反應(yīng)，陽極反應(yīng)式為2H2O4e=O24H，陰極反應(yīng)式為4Ag4e=4Ag。將兩個電極反應(yīng)式相加，即得總反應(yīng)式。(5)串聯(lián)電路中得失電子數(shù)相等，×4，解得V0.28 L280 mL。在溶液中能析出金屬的應(yīng)該是不活潑金屬的鹽，若AgNO3溶液少量時，陰極可能增重1.60 g，則可能是B、D?！敬鸢浮?1)原電池(化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能)電解池(2)陽極(3)CH3OH8OH6e=CO6H2OAge=Ag(4)4AgNO32H2O4AgO24HNO3(5)280BD有關(guān)電解的計算1.常用的三種方法(1)根據(jù)電子守恒法計算：用于串聯(lián)電路、陰陽兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電荷量等類型的計算，其依據(jù)是電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等；(2)根據(jù)總反應(yīng)式計算：先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列比例式計算；(3)根據(jù)關(guān)系式計算：根據(jù)得失電子守恒關(guān)系找到已知量與未知量之間的橋梁，得出計算所需的關(guān)系式。2步驟(1)根據(jù)與電源的連接情況或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象，準(zhǔn)確判斷電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)的類型和電極名稱；(2)準(zhǔn)確寫出電極反應(yīng)式；(3)根據(jù)題目所給條件和所要求解的問題，使用上述合適的方法建立等量關(guān)系求解。在0 和1.01×105 Pa下，用鉑電極電解硫酸銅溶液，當(dāng)陰極產(chǎn)生6.4 g銅時，陽極放出()A1.12 L氫氣B1.12 L氧氣C2.24 L氫氣D2.24 L氧氣【解析】方法一用鉑電極進(jìn)行電解，兩極反應(yīng)為：陰極：Cu22e=Cu陽極：4OH4e=2H2OO2電解時陰極上流入的電子數(shù)等于陽極上流出的電子數(shù)，且兩極產(chǎn)物的關(guān)系為CuO2，陽極上產(chǎn)生氣體為氧氣，其體積為××22.4 L·mol11.12 L。方法二據(jù)總反應(yīng)式計算：設(shè)陽極放出O2在標(biāo)況下的體積為V2CuSO42H2O=2H2SO42CuO2 2×64g 22.4 L 6.4g V解得V1.12 L【答案】B1(xx·安徽高考)某興趣小組設(shè)計如下微型實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)描述正確的是()A斷開K2，閉合K1時，總反應(yīng)的離子方程式為：2H2ClCl2H2B斷開K2，閉合K1時，石墨電極附近溶液變紅C斷開K1，閉合K2時，銅電極上的電極反應(yīng)為：Cl22e=2ClD斷開K1，閉合K2時，石墨電極作正極【解析】本題考查原電池及電解池工作原理，旨在考查考生對知識的綜合應(yīng)用能力。斷開K2，閉合K1時，裝置為電解池，兩極均有氣泡產(chǎn)生，則反應(yīng)為2Cl2H2OH22OHCl2，石墨為陽極，銅為陰極，因此石墨電極處產(chǎn)生Cl2，在銅電極處產(chǎn)生H2，附近產(chǎn)生OH，溶液變紅，故A、B兩項(xiàng)均錯誤；斷開K1、閉合K2時，為原電池反應(yīng)，銅電極反應(yīng)為H22e2OH=2H2O，為負(fù)極，而石墨電極反應(yīng)為Cl22e=2Cl，為正極，故C項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緿2(xx·安慶模擬)如圖所示，Pt、Cu、Zn、C分別為四個電極，當(dāng)閉合開關(guān)后，以下敘述正確的是()ACu極附近OH濃度增大BCu極為原電池負(fù)極C電子流向是由C極流向Pt極D當(dāng)C極上有4 mol電子轉(zhuǎn)移時，Pt極上有1 mol O2生成【解析】閉合開關(guān)后，右側(cè)裝置中有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生，是原電池，Zn作原電池的負(fù)極，C作正極，左側(cè)裝置是電解池，Cu作陰極，Pt作陽極，B項(xiàng)錯誤。Cu電極的電極反應(yīng)式為2H2e=H2，OH濃度增大，A項(xiàng)正確。電子流向?yàn)橛呻娊獬氐年枠OPt流向原電池的正極C，C項(xiàng)錯誤。Pt電極的電極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2，當(dāng)有4 mol電子轉(zhuǎn)移時，Pt電極上有2 mol Cl2生成，D項(xiàng)錯誤?！敬鸢浮緼3有關(guān)如圖裝置的敘述不正確的是()A這是電解NaOH溶液的裝置B該裝置中Pt為正極，電極反應(yīng)為O22H2O4e=4OHC該裝置中Fe為負(fù)極，電極反應(yīng)為Fe2OH2e=Fe(OH)2D這是一個原電池裝置【解析】裝置中無外接直流電源，不可能是電解池，符合原電池的構(gòu)成條件，是原電池，A錯誤，D正確；該電池是Fe的吸氧腐蝕，F(xiàn)e為負(fù)極，Pt為正極，O2是正極反應(yīng)物，故B、C正確。【答案】A4用鉑電極電解CuCl2與CuSO4的混合溶液(濃度均為2 mol·L1)50 mL，當(dāng)陰極析出9.6 g固體時，標(biāo)準(zhǔn)狀況下陽極得到的氣體是()A3.36 LB2.8 LC6.72 LD4.48 L【解析】陰極：Cu2Cu2e 64 g 2 mol 9.6 g 0.3 mol陽極首先是Cl失電子，但Cl失電子數(shù)最多為2 mol·L1×0.05 L×2×|0(1)|0.2 mol，產(chǎn)生0.1 mol Cl2，按得失電子數(shù)相等，顯然還有(0.30.2) mol電子是水電離的OH失去的，由4OHO24e知n(O2)0.025 mol。故陽極得到的氣體為：(0.10.025) mol×22.4 L·mol12.8 L。【答案】B5(xx·福建高考)鉛蓄電池的工作原理為：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，如圖，下列判斷不正確的是()AK閉合時，d電極反應(yīng)式：PbSO42H2O2e=PbO24HSOB當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時，中消耗的H2SO4為0.2 molCK閉合時，中SO向c電極遷移DK閉合一段時間后，可單獨(dú)作為原電池，d電極為正極【解析】選項(xiàng)A：K閉合時為原電池，為電解池，中發(fā)生充電反應(yīng)，d電極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，其反應(yīng)式為PbSO42H2O2e=PbO24HSO，所以A正確。選項(xiàng)B：在上述總反應(yīng)式中，得失電子總數(shù)為2e，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時，可以計算出中消耗的硫酸的量為0.2 mol，所以B項(xiàng)正確。選項(xiàng)C：K閉合時d是陽極，陰離子向陽極移動，所以C項(xiàng)錯誤。選項(xiàng)D：K閉合一段時間，也就是充電一段時間后可以作為原電池，由于c表面生成Pb，放電時作原電池的負(fù)極，d表面生成PbO2，放電時作原電池的正極，所以D項(xiàng)正確。【答案】C6500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)6.0 mol/L，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時間后，兩極均收集到22.4 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，假定電解后溶液體積仍為500 mL，下列說法正確的是()A原混合溶液中c(K)為4 mol/LB上述電解過程中共轉(zhuǎn)移4 mol電子C電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5 molD電解后溶液中c(H)為2 mol/L【解析】陰極上分段發(fā)生以下兩個反應(yīng)：Cu22e=Cu,2H2e=H2，陽極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2，當(dāng)陽極產(chǎn)生22.4 L氧氣時，轉(zhuǎn)移電子4 mol，此時陰極上H放電2 mol，還有2 mol電子轉(zhuǎn)移來自于Cu2放電，析出Cu 1 mol，溶液中c(K)c(NO)2c(Cu2)6.0 mol/L2×2.0 mol/L，故A、C項(xiàng)錯，B項(xiàng)正確；根據(jù)電荷守恒，電解后溶液中c(H)2c(Cu2)4 mol/L，D項(xiàng)錯?！敬鸢浮緽7如下圖，通電5 min后，電極的質(zhì)量增加2.16 g，回答：(1)電源：a是_極，b是_極；A池電極反應(yīng)式，電極：_；電極：_。C池電極反應(yīng)式，電極：_；電極：_。(2)如果B池中共收集到224 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，且溶液體積為200 mL(設(shè)電解過程中溶液體積不變)，則通電前溶液中Cu2的物質(zhì)的量濃度為_【解析】(1)因C池中電極質(zhì)量增加，說明電極為陰極，Ag得電子；電極為陽極，OH失電子，故電源a極為負(fù)極，b極為正極，A池中電極為陰極，H得電子，電極為陽極，Cl失去電子。(2)流經(jīng)電路的電子的物質(zhì)的量為：0.02 mol，若B池中CuSO4足量，其電解反應(yīng)方程式為2CuSO42H2O4e2CuO22H2SO4可知每轉(zhuǎn)移0.02 mol電子，生成O2標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為： mol×22.4 L·mol10.112 L112 mL，而實(shí)得氣體224 mL，說明B池中CuSO4不足，電極上除生成Cu外，還有H2生成，設(shè)CuSO4的物質(zhì)的量為x，電解水的物質(zhì)的量為y，根據(jù)電子守恒，可得2x2y0.02 mol，根據(jù)氣體的體積可得0.01 mol，解得xy0.005 mol，c(CuSO4)0.025 mol/L。【答案】(1)負(fù)正2H2e=H22Cl2e=Cl24Ag4e=4Ag4OH4e=2H2OO2(2)0.025 mol/L8(1)阿波羅宇宙飛船使用的是氫氧燃料電池，其電極反應(yīng)為：2H24OH=4H2O4e，O22H2O4e=4OH。在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是_，負(fù)極發(fā)生的是_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電池反應(yīng)是_。(2)在下圖所示裝置中，試管A、B中的電極為多孔的惰性電極；C、D為兩個鉑夾夾在被Na2SO4溶液浸濕的濾紙條上，濾紙條的中部滴有KMnO4液滴；電源有a、b兩極。若在A、B中充滿KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中，切斷K1，閉合K2、K3，通直流電，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖所示。則：標(biāo)出電源的正、負(fù)極：a為_極，b為_極。在濕的Na2SO4濾紙條中部的KMnO4液滴處有什么現(xiàn)象發(fā)生？寫出電極反應(yīng)式：A中_，B中_。若電解一段時間后，A、B中均有氣體包圍電極。此時切斷K2、K3，閉合K1，則電流表的指針是否移動(填“是”或“否”)_，其理由是_?！窘馕觥?2)小題中，電解KOH溶液實(shí)質(zhì)上是電解水，通過觀察可知，接通電源電解后，在A試管中產(chǎn)生的氣體大約是B試管中氣體體積的，說明A中氣體是O2，電極反應(yīng)為4OH4e=2H2OO2；B中氣體是H2，電極反應(yīng)為4H4e=2H2。根據(jù)電源與電極的連接情況，可知a是負(fù)極，b是正極，C是陰極，D是陽極；在a、b、C、D形成的閉合回路中，陰離子流向正極，所以紫色的MnO從C流向D?！敬鸢浮?1)H2氧化2H2O2=2H2O(2)負(fù)正紫色向D端移動4OH4e=2H2OO24H4e=2H2是形成了氫氧燃料電池專題綜合檢測(一)(時間：60分鐘分值：100分)一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共計48分)1下列過程需要通電才能進(jìn)行的是()電離電解電鍍電泳電化學(xué)腐蝕ABCD全部【解析】電離是指電解質(zhì)離解成自由移動的離子的過程，不需通電；電化學(xué)腐蝕是指金屬因構(gòu)成原電池而加快失去電子；而電解、電鍍、電泳均是在通電條件下進(jìn)行的，故選C?！敬鸢浮緾2有如下兩個反應(yīng)：2HClH2Cl22HClH2Cl2關(guān)于這兩個反應(yīng)的敘述錯誤的是()A兩反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)B兩反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)換方式都是熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能C反應(yīng)是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能D反應(yīng)是熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能【解析】根據(jù)兩反應(yīng)方程式的特點(diǎn)可知兩反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，A正確；為將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，為電解池，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，故選B。【答案】B3(xx·浙江嘉興南湖高二期中)甲烷是一種高效清潔的新能源，0.25 mol甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時放出222.5 kJ熱量，則下列熱化學(xué)方程式中正確的是()A2CH4(g)4O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)；H890 kJ·mol1BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)；H890 kJ·mol1CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)；H890 kJ·mol1D2CH4(g)4O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)；H890 kJ·mol1【解析】甲烷燃燒為放熱反應(yīng)，H<0，排除A、B。因?yàn)?.25 mol甲烷燃燒放出222.5 kJ熱量，則1 mol甲烷燃燒放熱×222.5 kJ890 kJ，C正確，D項(xiàng)方程式化學(xué)計量數(shù)和H的數(shù)值不成比例?！敬鸢浮緾4(xx·浙江溫州高二質(zhì)檢)已知?dú)錃庠诼葰庵腥紵龝r產(chǎn)生蒼白色火焰，在反應(yīng)過程中，破壞1 mol氫氣的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1 mol氯氣的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2kJ，破壞1 mol氯化氫中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q3kJ，下列關(guān)系式最準(zhǔn)確的是()AQ1Q2>Q3BQ1Q2>2Q3CQ1Q2<Q3DQ1Q2<2Q3【解析】在H2Cl2=2HCl反應(yīng)中，如1 mol H2參加反應(yīng)，則吸熱Q1Q2，放熱2Q3，因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則Q1Q2<2Q3。【答案】D5銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，其充電和放電的過程可表示為Ag2OZnH2O2AgZn(OH)2電池放電時，負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)及電池充電時陰極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)分別是()AAg、Ag2OBZn、Zn(OH)2CAg2O、ZnDZn(OH)2、Ag2O【解析】二次電池放電時，是原電池，Zn為負(fù)極，充電時，是電解池，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，故陰極為Zn(OH)2，故選B。【答案】B6下列敘述不正確的是()A鐵表面鍍鋅，鐵作陽極B船底鑲嵌鋅塊，鋅作負(fù)極，以防船體被腐蝕C鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)為：O22H2O4e=4OHD工業(yè)上電解飽和食鹽水的陽極反應(yīng)為：2Cl2e=Cl2【解析】本題考查電化學(xué)知識的應(yīng)用，解題時應(yīng)注意電化學(xué)裝置類型及發(fā)生反應(yīng)的特點(diǎn)。選項(xiàng)A，如果鐵作陽極，則鐵要溶解，所以鐵應(yīng)該作陰極。選項(xiàng)B，Zn的活潑性比Fe強(qiáng)，Zn失去電子而保護(hù)了船體。選項(xiàng)C，鋼鐵吸氧腐蝕時，O2在正極獲得電子。選項(xiàng)D，Cl的失電子能力大于OH，電解飽和食鹽水時，Cl在陽極失去電子變?yōu)镃l2?！敬鸢浮緼7如圖是有關(guān)電化學(xué)的圖示，其中完全正確的是()【解析】A項(xiàng)中由于Zn失電子，故Zn做負(fù)極，所以A項(xiàng)錯誤；在精煉銅時，粗銅做陽極失電子轉(zhuǎn)化為Cu2，進(jìn)而Cu2在精銅上析出，故B項(xiàng)錯誤；鐵片鍍鋅時，溶液中Zn2應(yīng)在鐵片上析出，故鐵片做陰極，與電源負(fù)極相連，故C項(xiàng)錯誤；D項(xiàng)中由電流的方向知碳棒做陽極，鐵棒做陰極，所以在碳棒上產(chǎn)生Cl2，該實(shí)驗(yàn)正確，故D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緿8某學(xué)生為研究金屬腐蝕的條件，用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在如圖所示的三個裝置中，放置一星期后觀察現(xiàn)象，下列描述錯誤的是()A裝置的U形管鐵釘一側(cè)的液面一定會上升B裝置中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重C比較U形管鐵釘一側(cè)的液面：裝置比裝置的低D裝置中的鐵釘幾乎沒有被腐蝕【解析】裝置中發(fā)生的是化學(xué)腐蝕，裝置中發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕中的析氫腐蝕，裝置中由于濃硫酸具有吸水性，使得鐵絲處于干燥的環(huán)境中，所以裝置中的鐵絲幾乎沒有被腐蝕。由于裝置中鐵被腐蝕的同時產(chǎn)生氫氣，使得裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大，使得U形管鐵釘一側(cè)的液面下降，而裝置中由于鐵釘?shù)母g，吸收了裝置中的氧氣，使得U形管鐵釘一側(cè)的液面上升。故比較U形管鐵釘一側(cè)的液面：應(yīng)是裝置比裝置的高。【答案】C9工業(yè)上合成氨反應(yīng)的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是()AN2(g)3H2(g)=2NH3(l)H2(abc) kJ·mol1BN2(g)3H2(g)=2NH3(g)H2(ba) kJ·mol1C.N2(g)H2(g)=NH3(l)H(bca) kJ·mol1D.N2(g)H2(g)=NH3(g)H(ab) kJ·mol1【解析】由圖可以看出，mol N2(g)和mol H2(g)吸收a kJ能量得到1 mol N和3 mol H,1 mol NH3(g)吸收b kJ能量得到1 mol N和3 mol H，所以N2(g)H2(g)=NH3(g)H(ab)kJ·mol1，而1 mol NH3(g)轉(zhuǎn)化為1 mol NH3(l)放出的熱量為c kJ，所以有：N2(g)H2(g)=NH3(l)H(abc) kJ·mol1，即：N2(g)3H2(g)=2NH3(l)H2(abc) kJ·mol1。【答案】A10已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱：CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H1870.3 kJ/molC(s)O2(g)=CO2(g)H2393.5 kJ/molH2(g)O2(g)=H2O(l)H3285.8 kJ/mol則2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為()A870.3 kJ/molB571.6 kJ/molC787.0 kJ/molD488.3 kJ/mol【解析】根據(jù)蓋斯定律，設(shè)2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為H4，則所求方程式×2×2故H42H22H3H12×(393.5 kJ/mol)2×(285.8 kJ/mol)(870.3 kJ/mol)488.3 kJ/mol，故選D?！敬鸢浮緿11將Ba(OH)2、CuCl2、AgNO3、Na2SO4按物質(zhì)的量比1121混合均勻，取一定量該混合物放入水中，充分振蕩，插入惰性電極，通電一段時間后，下列說法中正確的是()A陰極、陽極所得的產(chǎn)物質(zhì)量比為18B通電過程中陽離子向陽極移動C陰極電極反應(yīng)為：Age=AgD電解過程中溶液pH升高【解析】4種物質(zhì)混合，離子的物質(zhì)的量如下表所示：離子Ba2Cu2AgNaOHClSONO物質(zhì)的量/molnn2n2n2n2nn2n電解質(zhì)混合后，發(fā)生的離子反應(yīng)有：Ba2SO=BaSO4，AgCl=AgCl，Cu22OH=Cu(OH)2，最終，溶液的溶質(zhì)是硝酸鈉，電解硝酸鈉溶液實(shí)質(zhì)是電解水：2H2O2H2O2，氫氣在陰極產(chǎn)生，氧氣在陽極產(chǎn)生，陰、陽極產(chǎn)生氣體質(zhì)量之比為43218，A項(xiàng)正確；在電解池中，陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，B項(xiàng)錯誤；陰極反應(yīng)為2H2e=H2或2H2O2e=2OHH2，C項(xiàng)錯誤；硝酸鈉是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，溶液呈中性，電解硝酸鈉溶液，硝酸鈉濃度雖增大，但仍呈中性，D項(xiàng)錯誤?！敬鸢浮緼12如圖裝置()為一種可充電電池的示意圖，其中的離子交換膜只允許K通過，該電池充放電的化學(xué)方程式為：2K2S2KI3K2S43KI，裝置()為電解池的示意圖。當(dāng)閉合開關(guān)K時，X附近溶液先變紅。則下列說法正確的是()A閉合K時，K從右到左通過離子交換膜B閉合K時，A的電極反應(yīng)式為：3I2e=IC閉合K時，X的電極反應(yīng)式為：2Cl2e=Cl2D閉合K時，當(dāng)有0.1 mol K通過離子交換膜，X電極上產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體1.12 L【解析】閉合開關(guān)K時，X附近溶液先變紅，說明電極X上產(chǎn)生H2，發(fā)生的是還原反應(yīng)，故電極X為陰極，與電極X相連的電極A為負(fù)極。原電池中，陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，故K是從左到右通過離子交換膜，A項(xiàng)錯誤；負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，故A電極的電極反應(yīng)式為：2S2e=S，故B項(xiàng)錯誤；電極X為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，故C項(xiàng)錯誤；電極X上產(chǎn)生的是H2，生成1 mol H2，電路中通過的電子數(shù)為2 mol，根據(jù)關(guān)系可知D項(xiàng)正確。【答案】D二、非選擇題(本題包括4小題，共52分)13(12分)(1)有甲、乙、丙、丁四種金屬，把甲、丙浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線連接時丙為負(fù)極；把乙、丁分別浸入稀硫酸中，丁產(chǎn)生氣泡的速率更大；把甲、乙用導(dǎo)線連接浸入稀硫酸中，甲上有氣泡冒出；把丙浸入丁的硝酸鹽溶液中，丙的表面有丁析出。這四種金屬的活潑性由強(qiáng)到弱的順序是_。(2)從H、Cu2、Na、SO、Cl五種離子中選擇適當(dāng)?shù)碾x子組成電解質(zhì)，符合下列要求。以石墨棒為電極，電解時電解質(zhì)質(zhì)量減小，水量不變，應(yīng)選用的電解質(zhì)是_；以石墨棒為電極，電解時電解質(zhì)質(zhì)量不變，水量減小，應(yīng)選用的電解質(zhì)是_：以石墨棒為陽極，鐵棒為陰極，電解時電解質(zhì)質(zhì)量和水量都減小，應(yīng)選用的電解質(zhì)是_。【解析】(1)甲、丙與H2SO4形成原電池，丙為負(fù)極，則金屬活潑性：丙>甲；乙、丁分別浸入H2SO4中，丁反應(yīng)速率快，說明丁比乙活潑，即活潑性：丁>乙；甲、乙與H2SO4形成原電池，甲冒氣泡，則甲為正極，金屬活潑性乙>甲；丙浸入丁的硝酸鹽中，丙把丁置換出來，活潑性丙>丁，即：丙>丁>乙>甲。(2)電解過程中H2O不變，電解質(zhì)質(zhì)量減小，實(shí)質(zhì)是電解電解質(zhì)，電解質(zhì)為CuCl2，HCl。實(shí)質(zhì)為電解H2O，電解質(zhì)為Na2SO4、H2SO4。電解質(zhì)和H2O都參與電解反應(yīng)，電解質(zhì)為：NaCl、CuSO4?！敬鸢浮?1)丙>丁>乙>甲(2)CuCl2、HClNa2SO4、H2SO4NaCl、CuSO414(16分)按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并回答下列問題：(1)判斷裝置的名稱：A池為_，B池為_。(2)鋅極為_極，電極反應(yīng)式為_；銅極為_極，電極反應(yīng)式為_；石墨棒C1為_極，電極反應(yīng)式為_；石墨棒C2附近發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_。(3)當(dāng)C2極析出224 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時，鋅的質(zhì)量變化為：_，CuSO4溶液的質(zhì)量變化為：_?！窘馕觥緼池中Zn、Cu在CuSO4溶液中構(gòu)成原電池，B池中兩個電極均為石墨電極，在以A為電源的情況下構(gòu)成電解池，即A原電池帶動B電解池。A池中Zn為負(fù)極，Cu為正極。B池中C1為陽極，C2為陰極析出H2，周圍OH濃度相對增大，酚酞變紅。n(H2)0.01 mol，所以電路上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.01 mol×20.02 mol，根據(jù)得失電子守恒，鋅極有0.01 mol Zn溶解，即Zn極質(zhì)量減少了0.01 mol×65 g·mol10.65 g，銅極上有0.01 mol Cu析出，即CuSO4溶液的質(zhì)量增加了0.01 mol×(65 g·mol164 g·mol1)0.01 g?！敬鸢浮?1)原電池電解池(2)負(fù)Zn2e=Zn2正Cu22e=Cu陽2Cl2e=Cl2有氣泡產(chǎn)生，附近溶液變?yōu)榧t色(3)減少了0.65 g增加了0.01 g15(8分)用下圖裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)(a、b、c、d均為鉑電極)，供選擇的有4組電解質(zhì)溶液，要滿足下列要求：組別A槽B槽1NaOHCuSO42AgNO3CuCl23Na2SO4AgNO34NaClAgNO3工作一段時間后A槽的pH增大，B槽的pH減小。b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等。(1)應(yīng)選擇的電解質(zhì)溶液是上述四組中的第_組。(2)當(dāng)b極上析出7.1 g電解產(chǎn)物時，a極上析出產(chǎn)物的質(zhì)量為_g；若B槽電解質(zhì)溶液為500 mL，且忽略電解前后電解液的體積變化，則此時B槽中的c(H)比電解前增加了_mol/L?！窘馕觥?1)先分析A、B兩槽電解一段時間后溶液的pH變化情況，見下表：組別A槽B槽1增大減小2減小不顯著3不變減小4增大減小由此可知，符合條件的有1、4組。再分析1、4組中a、b、c、d四個電極上放電的離子，特別注意b、c兩極上的反應(yīng)。組別b極(陽極)c極(陰極)14OHO22Cu22Cu42ClCl22Ag2Ag故符合要求的只有第4組。(2)B槽中有1 mol OH放電，即有1 mol H生成，或從溶液電荷守恒考慮，因NO不消耗，有1 mol Ag反應(yīng)必有1 mol H生成。設(shè)a極上析出x g H2，B槽c(H)增加了y mol/L，則：Cl2H22OH2Ag2H71 g 2 g 2 mol71 g x g 0.5 L×y mol/L列比例式求得x0.2，y0.4?！敬鸢浮?1)4(2)0.20.416(16分)(1)xx年廣州亞運(yùn)會主火炬內(nèi)熊熊大火來源于丙烷的燃燒，丙烷是一種優(yōu)良的燃料。試回答下列問題：如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)過程中的能量變化圖，請在圖中的括號內(nèi)填入“”或“”。寫出表示丙烷標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式：_。二甲醚(CH3OCH3)是一種新型燃料，應(yīng)用前景廣闊。1 mol 二甲醚完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出1 455 kJ的熱量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1 645 kJ的熱量，則混合氣體中，丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為_。(2)蓋斯定律認(rèn)為：不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分步完成的，整個過程的總熱效應(yīng)相同。試運(yùn)用蓋斯定律回答下列問題：已知：H2O(g)=H2O(l)H1Q1 kJ/molC2H5OH(g)=C2H5OH(l)H2Q2 kJ/molC2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H3Q3 kJ/mol若使23 g液態(tài)無水酒精完全燃燒，并恢復(fù)到室溫，則整個過程中放出的熱量為_kJ。碳(s)在氧氣供應(yīng)不充分時，生成CO同時還部分生成CO2，因此無法通過實(shí)驗(yàn)直接測得反應(yīng)：C(s)O2(g)=CO(g)的H。但可設(shè)計實(shí)驗(yàn)，利用蓋斯定律計算出該反應(yīng)的H，計算時需要測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有_。【解析】(1)因反應(yīng)物能量高于生成物的能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，H<0。因?yàn)? mol C3H8完全燃燒生成4 mol H2O，所以放出熱量為553.75 kJ×42 215 kJ，所以表示丙烷標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 215 kJ/mol。1 645C3H82 215二甲醚1 455190570所以C3H8與二甲醚物質(zhì)的量之比為19057013。(2)設(shè)已知三個方程式分別為a、b、c，則據(jù)蓋斯定律知：cb3a得到：C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)反應(yīng)熱HQ3(Q2)3(Q1)(Q3Q23Q1) kJ/mol，所以23 g(即0.5 mol)液態(tài)乙醇完全燃燒生成液態(tài)H2O時放出熱量為0.5(Q3Q23Q1)kJ。C(s)O2(g)=CO2(g)H1CO(g)O2(g)=CO2(g)H2兩式相減得：C(s)O2(g)=CO(g)HH1H2故所需數(shù)據(jù)為：C(s)和CO(g)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱?！敬鸢浮?1)C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 215 kJ/mol13(2)0.5(Q3Q23Q1)C(s)和CO(g)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱