考點四十 金屬電池1某興趣小組設計如圖所示的原電池裝置，下列有關說法正確的是 ( ) A 鋅板是原電池的負極，發(fā)生還原反應B 電子流向：鋅板燈泡銀板濕布鋅板C 銀板上的電極反應：D 電池總反應：【答案】D2一種新型的電池，總反應為: 3Zn+2FeO42+8H2O=2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是 A Zn極是負極，發(fā)生氧化反應B 隨著反應的進行，溶液的pH增大C 電子由Zn極流出到石墨電極，再經(jīng)過溶液回到Zn極，形成回路D 石墨電極上發(fā)生的反應為：FeO42+3e+4H2O=Fe(OH)3+5OH【答案】C【解析】A、根據(jù)電池總反應，Zn的化合價升高，根據(jù)原電池的工作原理，即鋅作負極，發(fā)生氧化反應，故A說法正確；B、根據(jù)電池總反應方程式，生成OH，溶液的pH增大，故B說法正確；C、根據(jù)原電池的工作原理，電子從Zn電極流出經(jīng)外電路流向石墨，電解質溶液應是陰陽離子定向移動，沒有電子通過，故C說法錯誤；D、負極電極反應式為Zn2OH2e=Zn(OH)2，正極反應式為FeO424H2O3e=Fe(OH)35OH，故D說法正確。3關于如圖所示裝置的敘述，正確的是 A 銅是陽極，銅片上有氣泡產(chǎn)生B 銅片質量逐漸減少C 電流方向從鋅片經(jīng)導線流向銅片D 銅離子在銅片表面被還原【答案】D4下列實驗操作或裝置符合實驗要求的是裝置裝置裝置裝置 A 裝置用滴定法測定鹽酸的濃度B 裝置可用于中和熱的測定C 裝置可用于驗證化學能轉化為電能D 裝置可合成氨并檢驗氨氣的生成【答案】C5下列關于銅鋅原電池（如圖所示）的說法正確的是（ ） A Zn是負極，發(fā)生還原反應 B Cu是負極，發(fā)生氧化反應C 銅片上有氣體逸出 D 電子由銅片通過導線流向鋅片【答案】C【解析】A.該裝置是原電池,Zn易失電子發(fā)生氧化反應而作負極、Cu作正極,故A錯誤; B.Cu作正極,發(fā)生還原反應,故B錯誤；C.銅是正極,氫離子在正極得電子發(fā)生還原反應:2H+2e-=H2,所以C選項是正確；D.負極上失電子、正極上得電子,該裝置中Zn是負極、Cu是正極,所以電子從Zn沿導線流向正極Cu,故D錯誤；正確選項C。6有關 X、Y、Z、W 四種金屬的實驗如下：將 X 與 Y 用導線連接，浸入電解質溶液中，Y 不易腐蝕將片狀的 X、W 分別投入等濃度鹽酸中都有氣體產(chǎn)生，W 比 X 反應劇烈用惰性電極電解等物質的量濃度的 Y 和 Z 的硝酸鹽混合溶液，在陰極上首先析出單質 Z 根據(jù)以上事實，下列判斷或推測錯誤的是（ ）。A Z 的陽離子氧化性最強B W 的還原性強于 Y 的還原性C 用 Y、Z 和稀硝酸可構成原電池，且 Y 作負極D Z 放入 CuSO4 溶液中一定有 Cu 析出【答案】D【解析】根據(jù)1可知金屬活潑性是：XY，根據(jù)2可知金屬的活潑性是：WX，根據(jù)3可知，金屬的活潑性是YZ，所以四種金屬的金屬活動性為：WXYZ，Z可能是Ag或Cu。A、金屬單質的還原性越弱，離子的得電子能力越強，即氧化性越強，四種金屬的金屬活動性為：WXYZ，所以Z的陽離子氧化性最強，故A正確；B、金屬的活動性為：WY，W的還原性強于Y的還原性，故B正確；C、金屬活潑性是：XZ，所以用X、Z和稀硫酸構成的原電池，X做負極，故C正確。D、四種金屬的金屬活動性為：WXYZ，Z可能是Ag或Cu，Z放入CuSO4溶液中一定沒有Cu析出，故D錯誤。7某原電池的電池反應為：Fe2Fe3=3Fe2，與此電池反應不符的原電池是A 銅片、鐵片、FeCl3 溶液組成的原電池B 石墨、鐵片、Fe(NO3)3 溶液組成的原電池C 鐵片、鋅片、Fe2(SO4)3 溶液組成的原電池D 銅片、鐵片、Fe(NO3)3 溶液組成的原電池【答案】C8實驗室可用如圖裝置(啟普發(fā)生器)制取氫氣，欲使得到氫氣的速率加快，下列措施可行的是 A 將稀硫酸改為濃硫酸B 向稀硫酸中加入少量固體C 向稀硫酸中加入溶液D 給裝置中發(fā)生反應的部分加熱【答案】B9下圖甲和乙是雙液原電池裝置。由圖可判斷下列說法錯誤的是（ ） A 乙圖電池反應的離子方程式為：Co(s)2Ag(aq)2Ag(s)Co2+(aq)B 反應2Ag(s)Cd2(aq)Cd(s)2Ag(aq) 不能發(fā)生C 鹽橋的作用是形成閉合回路，并使兩邊溶液保持電中性D 甲圖當有1mol電子通過外電路時，正極有59g Co析出【答案】D【解析】A項，乙裝置中，Co為負極，Co極電極反應式為Co-2e-=Co2+，Ag為正極，Ag極電極反應式為2Ag+2e-=2Ag，電池總反應的離子方程式為Co（s）+2Ag+（aq）=Co2+（aq）+2Ag（s），A項正確；B項，甲裝置中，Cd為負極，Co為正極，金屬活動性：Cd>Co，乙裝置中，Co為負極，Ag為正極，金屬活動性：Co>Ag，則金屬活動性：Cd>Co>Ag，反應2Ag（s）+Cd2+（aq）=2Ag+（aq）+Cd（s）不能發(fā)生，B項正確；C項，鹽橋的作用是形成閉合回路和平衡電荷，原電池工作時，鹽橋中的陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，使兩邊溶液保持電中性，C項正確；D項，甲裝置中，Co為正極，Co極電極反應式為Co2+2e-=Co，當有1mol電子通過外電路時正極析出0.5molCo，即有29.5gCo析出，D項錯誤；答案選D。10如圖所示，杠桿 AB 兩端分別掛有體積相同質量相等的空心銅球和空心鐵球，調節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向燒杯中央滴入 M 的濃溶液，一段時間后， 下列有關杠桿的偏向判斷正確的是（實驗過程中，不考慮兩球的浮力變化）（ ） A 當 M為鹽酸、杠桿為導體時，A 端高，B 端低B 當 M為 AgNO3、杠桿為導體時，A 端高，B 端低C 當 M為 CuSO4、杠桿為導體時，A 端低，B 端高D 當 M為 CuSO4、杠桿為絕緣體時，A 端低，B 端高【答案】C11如圖所示，燒杯內(nèi)盛有濃 HNO3，在燒杯中放入用導線相連的鐵、鉛兩個電極，已知原電池停止工作時，F(xiàn)e、Pb 都有剩余下列說法正確的是（ ） A Fe比Pb活潑，始終作負極B Fe在濃硝酸中鈍化，始終不會溶解C 電池停止工作時，燒杯中生成了硝酸鐵D 利用濃硝酸做電解質溶液不符合“綠色化學”思想【答案】D12如圖為一原電池裝置，其中X、Y為兩種不同的金屬。對此裝置的下列說法中正確的是 A 活動性順序：X>YB 外電路的電流方向是：X外電路YC 隨反應的進行，溶液的pH減小D Y極上發(fā)生的是氧化反應【答案】A【解析】A.一般構成原電池的兩個金屬電極的活潑性為：負極>正極，故X>Y，故A正確；B. 外電路的電流方向與電子的流向相反，應為是：Y外電路X，故B錯誤；C. 隨反應的進行，溶液中氫離子濃度不斷減小，溶液的pH增大，故C錯誤；D. Y極上得到電子，發(fā)生還原反應，故D錯誤；答案選A。13據(jù)報道，鋅電池可能取代目前廣泛使用的鉛蓄電池，因為鋅電池容量更大，而且沒有鉛污染，其電池反應為2ZnO2=2ZnO，原料為鋅粒、KOH電解液和空氣，則下列敘述正確的是( )A 鋅為正極，空氣進入負極反應 B 負極反應為Zn2OH2e=ZnOH2OC 正極發(fā)生氧化反應 D 放電時電子在溶液中從正極向負極移動【答案】B【解析】A項，在電池反應2Zn+O2=2ZnO中，Zn發(fā)生失電子的氧化反應，Zn為負極，O2在正極發(fā)生還原反應，空氣進入正極反應，A項錯誤；B項，Zn為負極，KOH溶液為電解質溶液，負極電極反應式為Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O，B項正確；C項，正極發(fā)生得電子的還原反應，C項錯誤；D項，放電時電子從負極經(jīng)導線流向正極，D項錯誤；答案選B。14有關如下圖所示原電池的敘述，正確的是(鹽橋中裝有含KCl飽和溶液的瓊脂)( ) A 反應中，鹽橋中的K會移向CuSO4溶液B 取出鹽橋后，電流計依然發(fā)生偏轉C 銅片上有氣泡逸出D 反應前后銅片質量不改變【答案】A15下列裝置或操作能達到實驗目的的是 【答案】A【解析】A利用空氣熱脹冷縮的性質驗證熱效應，如果鈉和水是放熱反應，放出的熱量導致空氣體積膨脹，會導致U形管左端液柱下降，所以能實現(xiàn)實驗目的，故A正確；B該裝置中應該使用分液漏斗，否則生成的氫氣從長頸漏斗中逸出而得不到氫氣，故B錯誤；C酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中，酸性高錳酸16有a、b、c、d四個金屬電極，有關的反應裝置及部分反應現(xiàn)象如下：實驗裝置部分實驗現(xiàn)象a極質量減小b極質量增加b極有氣體產(chǎn)生c極無變化d極溶解c極有氣體產(chǎn)生電流計指示在導線中電流從a極流向d極 由此可判斷這四種金屬的活動性順序是A abcd B dabc C bcda D abdc【答案】B【解析】裝置是原電池，a極質量減小，b極質量增加，a極為負極，b極為正極，所以金屬的活動性順序ab；裝置不能構成原電池，b極有氣體產(chǎn)生，c極無變化，所以金屬的活動性順序bc；裝置是原電池，d極溶解，d是負極，c極有氣體產(chǎn)生，c是正極，所以金屬的活動性順序dc；裝置是原電池，電流從a極流向d極，a極為正極，d極為負極，所以金屬的活動性順序da；因此這四種金屬的活動性順序dabc，答案選B。17關于如圖所示裝置的說法錯誤的是（ ） A 鋅片發(fā)生氧化反應B 銅片周圍溶液變?yōu)樗{色C 電子由鋅片通過外電路流向銅片D 溶液中SO42-向負極方向流動【答案】B18Licht等科學家設計的AlMnO4電池原理如圖所示，電池總反應為AlMnO4=AlO2MnO2，下列說法正確的是( ) A 電池工作時，K向負極區(qū)移動B Al電極發(fā)生還原反應C 正極的電極反應式為MnO44H3e=MnO22H2OD 理論上電路中每通過1mol電子，負極質量減小9g【答案】D19控制適合的條件，將反應Fe3+AgFe2+Ag+設計成如圖所示的原電池(鹽橋裝有瓊脂-硝酸鉀溶液；靈敏電流計的0刻度居中，左右均有刻度)。已知接通后，觀察到電流計指針向右偏轉。下列判斷不正確的是( ) A 在外電路中，電子從銀電極流向石墨電極B 鹽橋中的K+移向甲燒杯C 電流計指針居中后,往甲燒杯中加入一定量的鐵粉，電流計指針將向左偏轉D 一段時間后，電流計指針反向偏轉，越過0刻度，向左邊偏轉【答案】D【解析】A項，石墨電極為正極，得到電子，銀電極為負極，失去電子，因此外電路中電子從銀電極流向石墨電極，故A項正確。B項，鹽橋中的陽離子K+移向正極處的FeCl3溶液，以保證兩電解質溶液均保持電中性，故B項正確；C項，電流計指針居中后，往甲燒杯中加入一定量的鐵粉，由于鐵的金屬活動性比銀強，形成了新的原電池，此時鐵作負極，銀電極作正極，外電路電流方向為由由銀到石墨，故電流計指針將向左偏轉，故C項正確；D項，一段時間后，原電池反應結束，靈敏電流計指針應該指向0刻度，故D項錯誤；綜上所述，本題正確答案為D。20A1-MnO4電池是一種高能電池,以Ga2O3為緩蝕劑,其示意圖如圖所示。已知電池總反應為Al + MnO4 AlO2- + MnO2.下列說法正確的是( ) A 電池工作時,K+向負極移動B 電池工作時，電子由Al經(jīng)電解質溶液流向NiC 負極反應為Al- 3e + 4OH AlO2 + 2H2OD 電池工作時，Ni電極周圍溶液pH減小【答案】C21普通水泥在固化過程中其自由水分子減少并形成堿性溶液。根據(jù)這一物理化學特點，科學家發(fā)明了電動勢法測水泥的初凝時間。此法的原理如圖所示，總反應為2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag。下列有關說法正確的是 A 正極的電極反應式：Ag2O-2e-+2H2O=2Ag+2OH-B 2 mol Cu與1 mol Ag2O的總能量低于1mlCu2O與2 molAg的總能量C 電池工作時，OH-向Ag2O /Ag電極移動D 水泥固化過程中自由水分子減少，導致溶液中各離子濃度的變化，從而引起電動勢變化【答案】D【解析】A. 由電池反應方程式2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag知，較不活潑的金屬銀作正極，電極反應式為Ag2O +2e+H2O2Ag+2OH，故A錯誤；B. 因為原電池的構成條件之一為自發(fā)的放熱的氧化還原反應,所以該反應為放熱反應，則2molCu與1molAg2O的總能量大于1molCu2O與2molAg具有的總能量，故B錯誤；C. 原電池工作時，陰離子向負極移動，陽離子向正極移動，因此OH-向Cu電極移動，故C錯誤。D、水泥固化過程中，自由水分子減少，溶劑的量減少導致溶液中各離子濃度的變化，從而引起電動勢變化，故D正確答案選D.22某興趣小組設計了如圖所示原電池裝置(鹽橋中吸附有飽和K2SO4溶液）。下列說法正確的是 A 該原電池的正極反應是Cu2+2e=CuB 甲燒杯中溶液的血紅色逐漸變淺C 鹽橋中的SO42流向甲燒杯D Cu電極質量減少，Pt電極質量增加【答案】B23下列關于催化劑的說法不正確的是A催化劑在適宜的溫度范圍時的催化效果更好B使用催化劑，可以增大活化分子百分數(shù)，加快反應速率C催化劑在化學反應前后質量和化學性質不變是因為催化劑不參加化學反應D鋅與鹽酸反應時，加入幾滴硫酸銅溶液可加快反應速率，但硫酸銅不作催化劑【答案】C【解析】在化學反應中催化劑參與反應，增大活化分子百分數(shù)，加快反應速率，只不過質量和化學性質不變，所以C錯誤；D中是發(fā)生了置換反應，銅與鋅構成了原電池，加快反應速率。24關于催化劑的理解中不正確的是A 由催化劑反應前后質量不變知催化劑不參加化學反應B 催化劑具有高度的選擇性(即催化的專一性)C 酶是生物體內(nèi)的一類催化劑D 催化劑在化學反應前后的化學性質、質量不變【答案】A252010年諾貝爾化學獎授予理查德赫克等三位科學家，以表彰他們在“鈀催化交叉偶聯(lián)”方面的研究。下面關于催化劑的說法正確的是A 催化劑只改變反應的正反應速率B 催化劑通過升高反應的活化能來加快反應速率C 催化劑能夠改變反應的反應熱D 催化劑不能改變反應物的轉化率【答案】D【解析】A催化劑能同等程度地改變正逆反應速率，故A錯誤；B催化劑在化學反應中降低反應的活化能，故B錯誤；C反應熱只與反應的始末狀態(tài)有關，與催化劑不能改變反應熱，故C錯誤；D催化劑不能改變反應的平衡狀態(tài)，則不能改變反應物的轉化率，故D錯誤26下列關于催化劑的說法不正確的是A溫度越高，催化劑的催化效果越好B汽車排氣管上的“催化轉化器”能減少有害氣體排放C催化劑可以改變化學反應速率，但反應前后質量和化學性質不變D催化劑可以降低反應所需要的活化能，但不能改變反應熱 【答案】A【解析】適宜的溫度下，催化劑的催化效果越好，故A錯誤。27下列關于催化劑的說法不正確的是（ ）A溫度越高，催化劑的催化效果越好B汽車排氣管上的“催化轉化器”能減少有害氣體排放C催化劑可以改變化學反應速率，但廈應前后質量和化學性質不變D鋅與鹽酸反應時，加入幾滴硫酸銅溶液可加快反應速率，但硫酸銅不作催化劑【答案】A28下列關于催化劑的說法正確的是A 使用催化劑可以增大正反應速率，減小逆反應速率B 使用催化劑可以使化學平衡正向移動C 使用催化劑可以降低反應的活化能D 使用催化劑可以改變反應的平衡常數(shù)【答案】C【解析】試題分析：A、使用催化劑可以增大正反應速率，同時也增大逆反應速率，A錯誤；B、使用催化劑能同等程度改變正逆反應速率，因此不能使化學平衡移動，B錯誤；C、使用催化劑可以降低反應的活化能，從而加快反應速率，C正確；D、使用催化劑不能改變平衡狀態(tài)，因此不可以改變反應的平衡常數(shù)，D錯誤，答案選C。29下列關于催化劑的說法不正確的是 ( )A 溫度越高，催化劑的催化效果越好B 汽車排氣管上的“催化轉化器”能減少有害氣體排放C 催化劑可以改變化學反應速率，但反應前后質量和化學性質不變D 鋅與鹽酸反應時，加入幾滴硫酸銅溶液可加快化學反應速率，但硫酸銅不作催化劑【答案】A【解析】某些催化劑會因溫度過高而失去活性，即失去催化作用，故催化劑不是溫度越高催化效果越好。302017年11月1日，中國環(huán)境網(wǎng)報道，近日，從中科院大連化物所獲悉，該所催化基礎國家重點實驗室王集杰博士、李燦院士等人開發(fā)了一種雙金屬固溶體氧化物催化劑，實現(xiàn)了二氧化碳(CO2)高選擇性高穩(wěn)定性加氫合成甲醇。傳統(tǒng)用于合成氣制甲醇的Cu基催化劑應用于二氧化碳加氫制甲醇時，突出問題是甲醇選擇性低(5060%).研究團隊開發(fā)的一種不同于傳統(tǒng)金屬催化劑的雙金屬固溶體氧化物催化劑ZnO-ZrO2，在二氧化碳單程轉化率超過10%時，甲醇選擇性仍保持在90%左右，是目前同類研究中綜合水平最好的結果。據(jù)此判斷下列說法不正確的是（ ）A 一種催化劑并非對所有的化學反應都有催化作用，某些化學反應并非只有唯一的催化劑B 使用傳統(tǒng)Cu基催化劑不改變二氧化碳加氫制甲醇的化學反應速率，因此甲醇選擇性低C 使用雙金屬固溶體氧化物催化劑ZnO-ZrO2和Cu基催化劑，前者所得產(chǎn)物甲醇的純度高D 二氧化碳加氫制甲醇等燃料及化學品可實現(xiàn)全球二氧化碳減排和碳資源可持續(xù)利用【答案】B31美國科學家理查德赫克（Richard F, Heck）和日本科學家根岸英一(Ei-ichi Negishi) 、鈴木章(Akira Suzuki)因在有機合成領域中鈀催化交叉偶聯(lián)反應方面的卓越研究獲諾貝爾化學獎。這一成果廣泛應用于制藥、電子工業(yè)和先進材料等領域，為化學家們提供“精致工具”，大大提升合成復雜化學物質的可能性。下列有關催化劑的表述錯誤的是A催化劑是改變化學反應速率最有效的手段之一B催化劑自身的組成、化學性質和質量在反應前后不發(fā)生變化 C同一反應可以有不同的催化劑，同一催化劑也可用于不同的反應D上圖中b表示使用催化劑的情況，a表示無催化劑的情況【答案】D【解析】催化劑可減少反應的活化能而提高活化分子的百分數(shù)，進而加快反應速率，故圖中的a線表示有催化劑的情況，答案為D3232已知：2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g) H=+Q kJmol，下圖為該反應在不同初始濃度的N2和不同催化劑I、作用下（其他條 件相同），體積為2L的密閉容器中n(NH3)隨反應時間的變化曲線，下列說法正確的是 A 06h內(nèi)，催化劑I的催化效果比催化劑的好B a點時，催化劑I、作用下N2的轉化率相等C 05h內(nèi)，在催化劑I的作用下，O2的反應速率為0.12mol/(Lh)D 012h內(nèi)，催化劑作用下反應吸收的熱量比催化劑I的多【答案】D33某化學反應的能量變化如右圖所示。下列有關敘述正確的是 A該反應的反應熱HE1E2Ba、b分別對應有催化劑和無催化劑的能量變化C催化劑能降低反應的活化能D催化劑能改變反應的焓變【答案】C【解析】試題分析：A、焓變H=產(chǎn)物的總焓-反應物的總焓=H=E2-E1，故A錯誤；B、催化劑會降低反應的活化能，a、b分別對應無催化劑和有催化劑的能量變化，故B錯誤；C、催化劑能降低反應的活化能，從而加快化學反應速率，故C正確；D、加入催化劑不會改變化學反應的焓變，故D錯誤，故選C。34碳酸二甲酯(DMC）是一種無毒、環(huán)保性能優(yōu)異、用途廣泛的化工原料在催化劑作用下，可由甲醇和CO2直接合成碳酸二甲酯：CO2+2CH3OHCO(OCH3）2 + H2O 。某研究小組在其他條件不變的情況下，通過研究催化劑用量分別對轉化數(shù)（TON ） 的影響來評價催化劑的催化效果計算公式為TON轉化的甲醇的物質的量催化劑的物質的量根據(jù)該研究小組的實驗及催化劑用量TON的影響圖，判斷下列說法不正確的是 A由甲醇和CO2直接合成碳酸二甲酯，可以利用價廉易得的甲醇把影響環(huán)境的溫室氣體CO2轉化為資源，在資源循環(huán)利用和環(huán)境保護方面都具有重要意義B在反應體系中添加合適的吸水劑，將提高該反應的TONC當催化劑用量為1.210-5mol時，該反應的TON 達到最高點D當催化劑用量高于1.210-5mol時，隨著催化劑用量的增加，甲醇的平衡轉化率逐漸降低【答案】D35如圖為某烯烴在催化劑作用下發(fā)生加成反應的能量變化圖，下列有關敘述錯誤的是 A催化劑能降低該反應的活化能B催化劑能改變該反應的焓變C該反應為放熱反應D由圖可知，在催化劑作用下，該反應不是一步完成的【答案】B36一定條件下，用 Fe2O3、 NiO 或 Cr2O3作催化劑對燃煤煙氣進行回收，使 SO2轉化生成為 S。催化劑不同，相同其他條件(濃度、溫度、壓強)情況下， 相同時間內(nèi) SO2 的轉化率隨反應溫度的變化如下圖:下列說法不正確的是( ) A 不考慮催化劑價格因素，選擇 Fe2O3 作催化劑可以節(jié)約能源B 相同其他條件下，選擇 Cr2O3 作催化劑， SO2 的平衡轉化率最小C a 點后 SO2 的轉化率減小的原因可能是溫度升高催化劑活性降低了D 選擇 Fe2O3 作催化劑，最適宜溫度為 340380溫度范圍【答案】B【解析】根據(jù)圖像可知，當溫度在340時，在Fe2O3作催化劑條件下，反應先達到平衡，SO2 的平衡轉化率最大，A正確；相同其他條件下，選擇 Cr2O3 作催化劑，在溫度為380時，SO2 的平衡轉化率不是最小的，NiO作催化劑時，相同溫度下，SO2 的轉化率是最小的，B錯誤；催化劑催化能力需要維持在一定的溫度下，溫度太高，催化劑活性可能會降低，C正確；340380溫度范圍內(nèi)，催化劑的催化能力最大，二氧化硫的轉化率也是最大，反應速率最快，D正確；正確選項B。37已知CoxNi(1x)Fe2O4（其中Co、Ni均為+2價）可用作H2O2分解的催化劑，具有較高的活性，通常由兩種不同方法制得。右圖為二種方法制得的催化劑，在10時催化分解6%的H2O2溶液的相對初始速率隨x變化的曲線圖。下列說法錯誤的是 A該催化劑中鐵元素的化合價為+3價BCo、Ni、Fe均為B族元素C由圖中信息可知，Co2+、Ni2+兩種離子中催化效果較好的是Co2+D由圖中信息可知，微波水熱法制取的催化劑活性更高【答案】B38已知H2O2在催化劑作用下分解速率加快，進程的變化示意圖。下列說法正確的是（ ） A 加入催化劑，可提高H2O2的平衡轉化率B a表示的催化劑效率高于b表示的催化劑效率C 改變催化劑既能改變反應熱也能改變活化能D 該反應可自發(fā)進行【答案】D39三效催化劑是最為常見的汽車尾氣催化劑，其催化劑表面物質轉化的關系如圖所示，下列說法正確的是 A 在轉化過程中，氮元素均被還原B 依據(jù)圖示判斷催化劑不參與儲存和還原過程C 還原過程中生成0.1mol N2，轉移電子數(shù)為0.5 molD 三效催化劑能有效實現(xiàn)汽車尾氣中CO、CxHy、NOx三種成分的凈化【答案】D【解析】A、根據(jù)圖中信息可知，NOx被氧氣氧化得到硝酸鹽，氮元素被氧化，硝酸鹽還原產(chǎn)生氮氣，氮元素被還原，選項A錯誤；B、催化劑參與儲存和還原過程，但反應前后質量和化學性質不變，選項B錯誤；C、還原過程中氮元素從+5價降為0價，生成0.1mol N2，轉移電子數(shù)為1.0 mol，選項C錯誤；D、三效催化劑能有效實現(xiàn)汽車尾氣中CO、CxHy、NOx三種成分的凈化，轉化為無污染的氣體再排放，選項D正確。40常溫常壓時烯烴與氫氣混合不反應，高溫時反應很慢，但在適當?shù)拇呋瘎┐嬖跁r可氫氣反應生成烷，一般認為加氫反應是在催化劑表面進行。反應過程的示意圖如下： 下列說法中正確的是A 乙烯和H2生成乙烷的反應是吸熱反應B 加入催化劑，可減小反應的熱效應C 催化劑能改變平衡轉化率，不能改變化學平衡常數(shù)D 催化加氫過程中金屬氫化物的一個氫原子和雙鍵碳原子先結合，得到中間體【答案】D41將CO2轉化為 CH4，既可以減少溫室氣體的排放，又能得到清潔能源。已知：CO2(g)2H2O(g)CH4(g)2O2(g) H= +802 kJmol-1右圖為在恒溫、光照和不同催化劑（、）作用下，體積為1 L的密閉容器中n (CH4)隨光照時間的變化曲線。下列說法正確的是 A016h內(nèi)，v(H2O)=1.5mol/(Lh)B025h內(nèi)，催化劑的催化效果比催化劑的效果好C在兩種不同催化劑下，該反應的平衡常數(shù)不相等D反應開始后的15h內(nèi)，第種催化劑的作用下，得到的CH4最多【答案】A【解析】A、在016h內(nèi)，CH4的反應速率v（CH4）0.75mol/（Lh），而v（H2O）2v（CH4）20.75mol/（Lh）1.5 mol/（Lh），A正確；B、在0-25h時，在催化劑I的作用下，生成的甲烷的物質的量較少，故催化劑的催化效果比催化劑的效果好，B錯誤；C、平衡常數(shù)只受溫度的影響，與催化劑的使用無關，故在恒溫的條件下，在兩種不同催化劑下，該反應的平衡常數(shù)相等，C錯誤；D、根據(jù)圖象不難看出，在反應開始后的15h內(nèi)，第種催化劑的作用下，得到的CH4較少，D錯誤，答案選A。42諾貝爾化學獎得主德國科學家格哈德埃特爾對一氧化碳在鉑表面氧化過程的研究，催生了汽車尾氣凈化裝置。凈化裝置中催化轉化器可將CO、NO、NO2等轉化為無害物質。下列有關說法不正確的是A 催化轉化器中的鉑催化劑可加快CO的氧化B 鉑表面做成蜂窩狀更有利于提高催化效果C 使用鉑催化劑，可以提高CO、NO、NO2的平衡轉化率D 在鉑催化下，NO、NO2可被CO還原成N2【答案】C43人工光合作用能夠借助太陽能，用CO2和H2O制備化學原料。下圖是通過人工光合作用制備HCOOH的原理示意圖，下列說法不正確的是 A該過程是將太陽能轉化為化學能的過程B催化劑a表面發(fā)生氧化反應，有O2產(chǎn)生C催化劑a附近酸性減弱，催化劑b附近酸性增強D催化劑b表面的反應是CO2 +2H+2e一=HCOOH【答案】C【解析】根據(jù)題給信息和反應特點，該電池中發(fā)生的總反應式為：2CO2+2H2O=2HCOOH+O2；故其將太陽能轉化為了化學能，A對；根據(jù)氫離子的轉移方向和電子轉移的方向，催化劑a表面發(fā)生：2H2O-4e- =4H+ O2，氧元素化合價升高被氧化，B對；催化劑a表面產(chǎn)生氫離子，酸性增強，C錯；催化劑b表面發(fā)生：CO2 +2H+2e一=HCOOH，D對。44硝酸是氧化性酸，其本質是NO3有氧化性，某課外實驗小組進行了下列有關NO3氧化性的探究（實驗均在通風櫥中完成）。實驗裝置編號溶液X實驗現(xiàn)象實驗6 molL-1稀硝酸電流計指針向右偏轉，銅片表面產(chǎn)生無色氣體，在液面上方變?yōu)榧t棕色。實驗15 molL-1濃硝酸電流計指針先向右偏轉，很快又偏向左邊，鋁片和銅片表面產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液變?yōu)榫G色。 （1）實驗中，鋁片作_（填“正”或“負”）極。液面上方產(chǎn)生紅棕色氣體的化學方程式是_。（2）實驗中電流計指針先偏向右邊后偏向左邊的原因是_。查閱資料：活潑金屬與1 molL-1稀硝酸反應有H2和NH4+生成，NH4+生成的原理是產(chǎn)生H2的過程中NO3被還原。（3）用上圖裝置進行實驗：溶液X為1 molL-1稀硝酸溶液，觀察到電流計指針向 右偏轉。反應后的溶液中含NH4+。實驗室檢驗NH4+的方法是_。生成NH4+的電極反應式是_。（4）進一步探究堿性條件下NO3的氧化性，進行實驗： 觀察到A中有NH3生成，B中無明顯現(xiàn)象。A、B產(chǎn)生不同現(xiàn)象的解釋是_。A中生成NH3的離子方程式是_。（5）將鋁粉加入到NaNO3溶液中無明顯現(xiàn)象，結合實驗和說明理由_?！敬鸢浮控?NO+O2=2NO2Al開始作電池的負極，Al在濃硝酸中迅速生成致密氧化膜后，Cu作負極取少量待檢溶液于試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，若產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，則溶液中含NH4+NO3-8e-10H+NH4+3H2OAl與NaOH溶液反應產(chǎn)生H2的過程中可將NO3-還原為NH3，而Mg不能與NaOH溶液反應8Al3NO3-5OH-2H2O3NH38AlO2-因為鋁與中性的硝酸鈉溶液無生成H2的過程，NO3無法被還原【解析】（1）根據(jù)實驗現(xiàn)象可知，實驗1電流計指針向右偏轉，銅片表面產(chǎn)生無色氣體，在液面上方變?yōu)榧t棕色，說明在原電池中鋁作負極，發(fā)生氧化反應，銅做正極，硝酸根離子被還原成一氧化氮，在空氣中被氧化成二氧化氮，反應方程式為2NO+O2=2NO2；（2）實驗2中電流計指針先向右偏轉，很快又偏向左邊，鋁片和銅片表面產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液變?yōu)榫G色，說明開始鋁是負極，同實驗1，銅表面有二氧化氮產(chǎn)生，很快鋁被濃硝酸鈍化，銅做負極，發(fā)生氧化反應，生成硝酸銅，溶液呈綠色，硝酸根離子在鋁電極被還原成二氧化氮；（3）溶液X為1molL-1稀硝酸溶液，反應后的溶液中含NH4+，說明硝酸根離子被還原成了銨根離子，原電池中鋁做負極，銅做正極，硝酸根離子在正極還原成銨根離子，實驗室檢驗NH4+的方法是 取少量待檢溶液于試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，若產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，則溶液中含NH4+；生成NH4+的電極反應式是NO3-+8e-+10 H+=NH4+3H2O；（4）Al與NaOH溶液反應產(chǎn)生H2的過程中可將NO3-還原為NH3；根據(jù)電荷守恒和元素守恒可寫出離子方程式，而鎂與堿沒有反應；堿性條件下鋁將硝酸根還原生成氨氣，反應的離子方程式為8Al+3NO3-+5OH-+2H2O=3NH3+8AlO2-；（5）鋁與中性的硝酸鈉溶液無生成H2的過程，也就不與硝酸鈉反應，所以無明顯現(xiàn)象。45依據(jù)氧化還原反應：Zn(s)Cu2(aq)=Zn2(aq)Cu(s)設計的原電池如下圖所示。 請回答下列問題：（1）電極X的材料是_；電解質溶液Y是_。（2）銅電極為電池的_極，發(fā)生的電極反應為_，X極上發(fā)生的電極反應為_。（3）外電路中的電子是從_極流向_極。（4）鹽橋中的Cl向_極移動，如將鹽橋撤掉，電流計的指針將_偏轉?！敬鸢浮縕nCuCl2溶液正Cu22eCuZnZn22eZnCuZn不【解析】 (1)由Zn(s)Cu2(aq)=Zn2(aq)Cu(s)反應可知，鋅的化合價升高，被氧化，做負極，銅為正極，則電解質溶液為氯化銅。(2)銅為正極，是溶液中的銅離子得到電子，電極反應為：Cu22e=Cu，鋅為負極，失去電子生成鋅離子，電極反應為Zn2e=Zn2；(3)原電池工作時，電子從負極經(jīng)過導線流向正極，所以從Zn流向Cu；(4)原電池工作時，陰離子向負極移動，即向Zn極移動，若將鹽橋撤掉，則不能形成閉合回路，電流計的指針不能偏轉。46LiSOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4SOCl2。電池的總反應可表示為4Li2SOCl24LiClSSO2。請回答下列問題：(1)電池的負極材料為_，發(fā)生的電極反應為_，每轉移0.5mol電子，負極的質量都會減少_g。(2)電池正極發(fā)生的電極反應為_。(3)SOCl2易揮發(fā)，實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，實驗現(xiàn)象是_，反應的化學方程式為_。(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行，原因是_?！敬鸢浮夸嘗i-e-Li+3.52SOCl2+4e-4Cl-+S+SO2出現(xiàn)白霧，有刺激性氣體生成SOCl2+H2OSO2+2HClLi與O2、H2O反應，SOCl2與水反應47稀薄燃燒是指汽油在較大空/燃比(空氣與燃油氣的體積比)條件下的燃燒。隨著全球能源危機的加劇，稀薄燃燒技術的研究受到了人們的重視，但稀薄燃燒時，常用的汽車尾氣凈化裝置不能有效地將NOx轉化為N2。不同空/燃比時汽車尾氣中主要污染物的含量變化如圖所示。 (1)稀薄燃燒技術除能節(jié)約能源外，還具有的優(yōu)點是_(填一項)。排放到大氣中的NOx會導致酸雨、_等環(huán)境問題(填一項)。(2)某?；瘜W研究性學習小組的同學在技術人員的指導下，按下列流程探究不同催化劑對NH3還原NO反應的催化性能。 若控制其他實驗條件均相同，在催化反應器中裝載不同的催化劑，將經(jīng)催化反應后的混合氣體通入滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的體積、濃度均相同)。為比較不同催化劑的催化性能，需要測量并記錄的數(shù)據(jù)是_。(3)若某一催化劑能同時催化NH3等還原性氣體與NOx的反應。將該催化劑分別用于催化還原含等物質的量NOx的兩種氣體：純NO氣體，汽車尾氣。消耗NH3的物質的量較多的可能是_(填字母)，原因是_。A B C都有可能【答案】(1)減少CO和碳氫化合物的污染 光化學煙霧(2)溶液顯色所需要的時間(3)A 汽車尾氣中含有一定量的CO和碳氫化合物，少消耗NH3(或B 汽車尾氣中含有一定量的NO2，多消耗NH3或C 汽車尾氣中同時含有CO、碳氫化合物等還原性氣體和NO2等氧化性氣體，二者相對含量的不同可導致消耗NH3的增多或減少)48碳酸二甲酯(DMC)是一種近年來受到廣泛關注的環(huán)保型綠色化工產(chǎn)品。在催化劑作用下，可由甲醇和CO2直接合成DMC：CO22CH3OHCO(OCH3)2H2O，但甲醇轉化率通常不會超過1%是制約該反應走向工業(yè)化的主要原因。某研究小組在其他條件不變的情況下，通過研究溫度、反應時間、催化劑用量分別對轉化數(shù)(TON)的影響來評價催化劑的催化效果。計算公式為TON轉化的甲醇的物質的量/催化劑的物質的量。（1）已知25 時，甲醇和DMC的標準燃燒熱分別為H1和H2，則上述反應在25 時的焓變H3_。 （2）根據(jù)反應溫度對TON的影響圖(圖1)判斷該反應的焓變H_0(填“”、“”或“”)，理由是_。（3）根據(jù)反應時間對TON的影響圖(圖2)，已知溶液總體積 10 mL，反應起始時甲醇0.25 mol，催化劑0.6105 mol，計算該溫度下，47 h內(nèi)DMC的平均反應速率：_；計算10 h時，甲醇的轉化率：_。（4）根據(jù)該研究小組的實驗及催化劑用量TON的影響圖(圖3)，判斷下列說法正確的是_。a由甲醇和CO2直接合成DMC，可以利用價廉易得的甲醇把影響環(huán)境的溫室氣體CO2轉化為資源，在資源循環(huán)利用和環(huán)境保護方面都具有重要意義b在反應體系中添加合適的脫水劑，將提高該反應的TONc當催化劑用量低于1.2105 mol時，隨著催化劑用量的增加，甲醇的平衡轉化率顯著提高d當催化劑用量高于1.2105 mol時，隨著催化劑用量的增加，DMC的產(chǎn)率反而急劇下降【答案】（1）2H1H2 （3分）（2）（1分） 經(jīng)過相同的反應時間，溫度較低時，反應未達到平衡；溫度較高時，反應已達到平衡，隨著溫度升高，TON減小，即平衡向左移動，說明該反應的正反應是放熱反應，所以H<0;（3）1103 molL1h1（3分） 8.4102%（3分）；（4）a、b（3分）。【解析】 （1）因為在25 時，甲醇和DMC的標準燃燒熱分別為H1和H2，則可得熱化學方程式是： CH4O(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+H2O(l) H1 ; CO(OCH3)2(l)3O2(g)=CO2(g)+H2O(l) H2 ; 2可得CO2(g)2CH3OH(l)CO(OCH3)2(l)H2O(l) H =2H1H2 ; （2） 經(jīng)過相同的反應時間，溫度較低時，反應未達到平衡；溫度較高時，反應已達到平衡，隨著溫度升高，TON減小，即平衡向左移動，說明該反應是放熱反應所以H<0; （3）由于在反應開始時，n(CH3OH)=0.25mol;n(催化劑)=0.610-5mol;在4h、7 h時的TON分別是20、30，則在這三個小時n(CH3OH)=100.610-5mol=610-5mol,所以V(CH3OH)= 610-5mol0.01L3h=210-3mol/(Lh);則 47 h內(nèi)DMC的平均反應速率是V(DMC)= 1/2V(CH3OH)= 110-3mol/(Lh). 在10 h時，甲醇的TON是35，甲醇的轉化物質的量n(CH3OH) = 350.610-5mol=2.110-4mol,所以甲醇的轉化率是：2.110-4mol0.25mol=8.410-4=8.4102%;（4） a由甲醇和CO2直接合成DMC，可以利用價廉易得的甲醇把影響環(huán)境的溫室氣體CO2轉化為資源，在資源循環(huán)利用和環(huán)境保護方面都具有重要意義，正確；b在反應體系中添加合適的脫水劑，即減小生成物的濃度，平衡正向移動，因此將提高該反應的TON，正確；c當催化劑用量低于1.2105 mol時，隨著催化劑用量的增加，催化劑的催化效果增大，錯誤；d當催化劑用量高于1.2105 mol時，隨著催化劑用量的增加，催化劑的催化效果急劇下降，錯誤。只有在催化劑用量等于1.2105 mol時，催化效果最好。49（1）生產(chǎn)水煤氣過程中有以下反應：C(s)CO2(g)2CO(g) H1；CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g) H2；C(s)H2O(g) CO(g)H2(g) H3；上述反應H3與H1、H2之間的關系為_。（2）將CH4轉化成CO，工業(yè)上常采用催化轉化技術，其反應原理為2CH4(g)3O2(g) 2CO(g)4H2O(g)H1 038 kJmol1。工業(yè)上要選擇合適的催化劑，分別對X、Y、Z三種催化劑進行如下實驗(其他條件相同)：X在750 時催化效率最高，能使正反應速率加快約3105倍；Y在600 時催化效率最高，能使正反應速率加快約3105倍；Z在440 時催化效率最高，能使逆反應速率加快約1106倍；根據(jù)上述信息，你認為在生產(chǎn)中應該選擇的適宜催化劑是_(填“X”或“Y”或“Z”)，選擇的理由是_；（3）請畫出（2）中反應在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應過程中體系能量變化示意圖，并進行必要標注?！敬鸢浮浚?）H3H1H2（2）Z 催化效率最高其活性溫度低，節(jié)能(或催化活性高、速度快、反應溫度低)（3） 50NOx會引起光化學煙霧等環(huán)境問題，在催化劑存在條件下，以NH3或尿素將尾氣中NOx還原為N2的技術，即NH3或尿素-SCR技術，是去除NOx最為有效且應用最廣的技術之一，其中最重要的催化劑體系是釩基催化劑。（1）NH3去除尾氣中的NOx，當v(NO)：v(NO2)=l:1時稱為“快速SCR 反應”，該反應化學方程式為_。（2）不同釩含量的催化劑（V2O5/TiO2）添加WO3對NO去除率的影響如下圖，從圖中可以得出其它條件相同時添加WO3，對NO去除率的影響是_（填“增大”、“減小”或“無影響”）。根據(jù)圖中所示，隨著溫度升高NO去除率的變化趨勢為_，該變化趨勢的一種可能原因是_。 （3）在制備釩基催化劑時，添加的各種成型助劑中堿金屬或堿土金屬（如Na、K、Ca）能夠使催化劑中毒（催化性能下降）, K、Ca的毒化作用與Na相似。下列適合做成型助劑有_。ALi BMg C酸性鋁溶膠 D酸性硅溶膠 請設計實驗研究添加金屬K對催化劑活性的影響（只需寫出實驗思路，不需要具體實驗操作）_。（4）在NOx催化去除過程中，NH3儲罐存在危險性，更多應用為尿素-SCR技術。在該技術過程中，發(fā)生如下兩個反應： CO(NH2)2=NH3+HNCO HNCO(g)+H20(g)=NH3(g)+CO2(g)在此過程中一分子尿素可以生成兩分子NH3，因此尿素被視為是NH3的有效儲存源。反應的平衡常數(shù)表達式為_。目前商用的尿素溶液濃度為32.5%（密度為1.05g/mL），常稱為“Ad Blue ”。1L該商用尿素溶液發(fā)生“快速SCR反應”， 理論上最多可消除NO和NO2在標準狀況下的體積為_L。【答案】 2NH3+NO+NO2= 2N2+3H2O 增大 減小 低溫階段，溫度升高反應速率加快導致NO去除率增大；高溫階段，溫度升高平衡逆向移動導致NO去除率下降；低溫階段，溫度升高反應速率加快導致NO去除率增大；高溫階段，發(fā)生NH3的非選擇性氧化NOx反應。低溫階段，溫度升高反應速率加快導致NO去除率增大；高溫階段，催化劑活性下降。（其它合理答案均可） C、D 分別向催化劑中添加1%K、2%K，并控制與（3）題中相同實驗條件下，然后測定不同溫度下的NO去除率，繪制成圖表。 c(NH3)c(CO2)/c(HNCO)c(H2O) 254.8